DE60206265T2 - PROGRAMMABLE CONTROL UNIT FOR REMOTELY CONTROLLING THE INPUT POWER OF A CONSUMER, SWITCHES, AND METHOD THEREFOR - Google Patents

PROGRAMMABLE CONTROL UNIT FOR REMOTELY CONTROLLING THE INPUT POWER OF A CONSUMER, SWITCHES, AND METHOD THEREFOR Download PDF

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Description

  • GEBIET DER ERFINDUNGAREA OF INVENTION
  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Schalter und insbesondere eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Fernsteuern des Stroms an zumindest eine Last.The The present invention relates generally to switches, and more particularly an apparatus and method for remotely controlling the flow at least one load.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND THE INVENTION
  • Heutzutage werden in vielen Industriezweigen, wie z.B. in der Flugzeugindustrie und der Automobilindustrie, Stromunterbrecher bzw. Ausschalter und Relais verwendet, um komplexe und teure elektrische Komponenten, Systeme und Subsysteme, elektrische Energiesysteme, die diese Komponenten, Systeme und Subsysteme mit Energie versorgen, zu schützen. Üblicherweise unterbrechen Ausschalter den Strom in einer elektrischen Schaltung, was manchmal als Auslösen des Ausschalters bezeichnet wird, wenn der Strom durch die Schaltung größer wird, als es der Ausschalter zulässt. Herkömmliche Ausschalter werden typischerweise für einen spezifischen Strompegel bemessen, der von den Komponenten in der Schaltung und ihren Stromtoleranzen abhängt. Wenn der Strom durch den Ausschalter den bemessenen Strompegel überschreitet, schaltet der Ausschalter den Strom in der Schaltung ab und unterbricht ihn. Bei einem Typ eines herkömmlichen Ausschalters, einem mechanischen Ausschalter, wird, wenn ausreichend Strom durch die Schaltung fließt, um den Ausschalter abzuschalten, ein Paar von Kontakten, die sich normalerweise berühren, um Strom durch den Ausschalter und die restliche Schaltung zu leiten, beispielsweise durch vorgespannte Federn getrennt, wodurch die Schaltung unterbrochen wird.nowadays are used in many industries, such as in the aircraft industry and the automotive industry, circuit breakers or breakers and Relays used to complex and expensive electrical components, Systems and subsystems, electrical energy systems that use these components, Power and protect systems and subsystems. Usually Breaker interrupt the power in an electrical circuit, what sometimes as a trigger the switch is called, as the current through the circuit gets larger, as the switch allows. conventional Breakers are typically for a specific current level measured by the components in the circuit and their current tolerances depends. When the current through the circuit breaker exceeds the rated current level, switches the circuit breaker the current in the circuit and interrupts him. In a type of conventional Breaker, a mechanical breaker, will, if sufficient Current flows through the circuit, to turn off the off switch, a pair of contacts who are normally touch, to conduct power through the circuit breaker and the rest of the circuit, for example, separated by preloaded springs, causing the circuit is interrupted.
  • Zusätzlich zu Ausschaltern werden heutzutage in vielen Industriezweigen Relais verwendet, um den Stromfluss zu Komponenten, Systemen und/oder Subsystemen zu steuern. Herkömmliche Relais sind elektromechanische Schalter, die durch einen Stromfluss in einer Schaltung betrieben werden, die den Stromfluss in einer anderen Schaltung steuert. Ein herkömmliches grundlegendes Relais besteht aus einem Elektromagneten mit einem weichen Eisenstab oder einem Anker, der nahe zu dem Elektromagneten angeordnet ist. Ein beweglicher Kontakt ist mit dem Anker derart verbunden, dass der Kontakt durch eine Feder oder eine ähnliche Vorrichtung in einer normalen Position gehalten wird. Um das Relais zu betätigen, wird der Elektromagnet unter Strom gesetzt, wie z.B. durch Hindurchleiten eines Stroms, wodurch eine Kraft auf den Anker ausgeübt wird, die wiederum den Kontakt dazu veranlasst, den Zug der Feder zu überwinden und sich zu bewegen, um so entweder die Schaltung zu schließen oder auszuschalten. Wenn der Elektromagnet ausgeschaltet wird, wie z.B. durch Halten des Stromflusses durch den Elektromagneten, kehrt der Kontakt in seine ursprüngliche normale Position zurück.In addition to Breakers today are relays in many industries used to control the flow of current to components, systems and / or subsystems to control. Conventional relays Electromechanical switches are characterized by a flow of current in operate a circuit that controls the flow of current in another Circuit controls. A conventional one basic relay consists of an electromagnet with a soft iron rod or an armature close to the electromagnet is arranged. A movable contact is with the anchor such connected to that contact by a spring or similar Device is kept in a normal position. To the relay to press, the electromagnet is energized, e.g. by passing a current, whereby a force is exerted on the anchor, which in turn causes the contact to overcome the pull of the spring and to move so as to either close the circuit or off. When the solenoid is turned off, such as by holding the flow of current through the electromagnet, the Contact in his original normal position back.
  • Während herkömmliche Ausschalter und Relais in vielen Energiesystemen verwendet werden, rufen sie einige Probleme hervor. Viele herkömmliche Ausschalter und Relais ermöglichen einen übermäßigen Stromfluss, wenn die Kontakte die Schaltung öffnen und schließen. Bei diesen Ausschaltern und Relais resul tiert der übermäßige Stromfluss in einem elektrischen Bogen, der sich bei den Kontakten bildet, was typischerweise die Kontakte verschleißt und sie unter Umständen zusammenschweißt. Der elektrische Bogen kann auch darin resultieren, dass die Kontakte verkohlen, so dass die Oberflächen der Kontakte elektrischen Strom nicht adäquat leiten können. Zusätzlich kann das Vorhandensein eines elektrischen Bogens eine unnötige Gefahr für elektrische Vorrichtungen und für Leute um solche Vorrichtungen herum unter solchen Umständen bedeuten, wenn denen sich brennbare Gase um den Ausschalter oder das Relais herum gesammelt haben.While conventional Breakers and relays used in many energy systems call they produce some problems. Many conventional circuit breakers and relays enable an excessive current flow, when the contacts open the circuit and close. These switches and relays result in excessive current flow in an electric arc that forms at the contacts, which typically wears the contacts and may weld them together. Of the Electric arc can also result in that the contacts char, leaving the surfaces the contacts can not adequately conduct electricity. In addition, can the presence of an electric arc is an unnecessary danger for electrical Devices and for People around such devices in such circumstances mean when which are flammable gases around the circuit breaker or the relay around have collected.
  • Um einen Zugriff auf herkömmliche Ausschalter und Relais zu ermöglichen, werden sie in vielen herkömmlichen Energiesystemen an zentral angeordneten Panelen in Bereichen platziert, die typischerweise entfernt von den Komponenten, Systemen und/oder Subsystemen sind, die geschützt und/oder gesteuert werden. Dies resultiert in langen Kabelanordnungen, die sich zwischen den Ausschaltern und/oder den Relais und den Komponenten, Systemen und/oder Subsystemen erstrecken, die geschützt und/oder gesteuert werden. Die Länge der Kabel kann zusätzlich in einer parasitären Impedanz resultieren, die im System einen Energieverlust verursachen kann und ein Systemrauschen erhöhen kann. Dies resultiert in einer Absenkung der Effizienz des Energiesystems. Zusätzlich erhöhen längere Kabel auch das Gewicht des Energiesystems, da, wie erwähnt, die Kabel große Längen erreichen müssen, um die verschiedenen Komponenten und/oder Subsysteme zu steuern.Around an access to conventional To enable circuit breakers and relays they are in many conventional Energy systems placed on centrally located panels in areas typically removed from the components, systems and / or Subsystems are those that are protected and / or to be controlled. This results in long cable arrangements, the between the circuit breakers and / or the relays and the components, systems and / or subsystems that are protected and / or controlled. The length the cable can additionally in a parasitic Impedance, which cause an energy loss in the system can and can increase system noise. This results in a lowering of the efficiency of the energy system. additionally increase longer Cable also the weight of the energy system, because, as mentioned, the Cable big lengths need to reach to control the various components and / or subsystems.
  • Zusätzlich zu einer geringeren Zuverlässigkeit und einem erhöhten Gewicht herkömmlicher mechanischer Ausschalter und Relais leiden herkömmliche mechanische Ausschalter aufgrund ihrer Materialeigenschaften unter Beschränkungen. Die meisten dieser herkömmlichen Ausschalter können nicht auf unterschiedliche Anforderungen eingestellt werden, ohne den gesamten Ausschalter zu ersetzen. Falls z.B. ein mechanischer Ausschalter für eine Abschaltung bei 10 A bemessen ist und an eine Schaltung angeschlossen ist, die eine Komponente, ein System oder ein Subsystem beinhaltet, welches für 5 A bemessen ist, würde der für 10 A bemessene Ausschalter durch einen für 5 A bemessenen Ausschalter ersetzt werden, um einen Überstromschutz für die Komponente, das System oder Subsystem vorzusehen, das für 5 A bemessen ist. Zusätzlich ermöglichen herkömmliche mechanische Ausschalter keine Anpassungen, um einem Einschaltstrom Rechnung zu tragen, oder Anpassungen bei Ausschaltspannungen, um Fluktuationen im Spannungsabfall über einem mechanischen Ausschalter aufgrund von Temperaturänderungen in dem Ausschalter Rechnung zu tragen.In addition to lower reliability and increased weight of conventional mechanical circuit breakers and relays, conventional mechanical circuit breakers suffer from limitations due to their material properties. Most of these conventional circuit breakers can not be adjusted to different requirements without replacing the entire circuit breaker. For example, if a mechanical breaker is rated for 10A shutdown and is connected to a circuit that includes a component, system or subsystem sized for 5A, the breaker sized for 10A would be replaced by a fuse for 5A be replaced in order to provide an overcurrent protection for the Component, the system or subsystem rated for 5 A. In addition, conventional mechanical circuit breakers do not allow for adjustments to account for inrush current or off-voltage adjustments to account for fluctuations in the voltage drop across a mechanical circuit breaker due to temperature changes in the circuit breaker.
  • Die US 6,127,882 zeigt Strommonitore mit unabhängig einstellbaren Doppelpegel-Stromwellenwerten.The US 6,127,882 shows power monitors with independently adjustable double level current waveforms.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY THE INVENTION
  • Im Lichte des vorstehenden Hintergrunds ermöglicht die vorliegende Erfindung einen programmierbaren Controller, der mit einem entfernten Hauptcontroller verbunden werden kann, wobei der programmierbare Controller einen Eingangsstrom hin zu zumindest einer Last steuern kann, wie z.B. zu einer Komponente und/oder einem System, welches sich an den programmierbaren Controller anschließt. Der programmierbare Controller der vorliegenden Erfindung umfasst zumindest einen Festkörperschalter, der den Eingangsstrom zu der Last auf einen vorbestimmten Wert bei dem oder unterhalb des maximalen Nennstroms des Festkörperschalters begrenzen kann. Bei einer Ausführungsform umfasst jeder Festkörperschalter ein Schaltelement, welches elektrisch mit einer jeweiligen Last verbunden ist, um den Eingangsstrompegel und den Spannungspegel zu der jeweiligen Last zu überwachen und zu steuern, und ein Ansteuerelement, um den Eingangsstrom an die jeweilige Last zu liefern. Bei dieser Ausführungsform steuert das Schaltelement den Eingangsstrom, der durch das Ansteuerelement bereitgestellt wird. Unter Verwendung eines Festkörperschalters, wie z.B. eines Metalloxid-Halbleiter-Feldeffekttransistors (MOSFET) oder eines Bipolartransistors mit integriertem Gate („integrated gate bipolar transistor, IGBT"), eliminiert der programmierbare Controller die mechanischen Kontakte von herkömmlichen Ausschaltern und Relais, wodurch der Verschleiß und die dazugehörigen Probleme mit solchen Kontakten eliminiert werden.in the The light of the above background enables the present invention a programmable controller working with a remote main controller can be connected, wherein the programmable controller a Can control input current towards at least one load, e.g. to a component and / or system that conforms to the programmable Controller connects. Of the Programmable controllers of the present invention include at least a solid state switch, the the input current to the load to a predetermined value in the or below the maximum rated current of the solid state switch can limit. In one embodiment includes each solid state switch a switching element which is electrically connected to a respective load is connected to the input current level and the voltage level to monitor the respective load and a driver to control the input current to deliver the respective load. In this embodiment, the switching element controls the input current provided by the drive element becomes. Using a solid state switch, such as one Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor (MOSFET) or a bipolar transistor with integrated gate ("integrated gate bipolar transistor, IGBT "), The programmable controller eliminates the mechanical contacts from conventional Breakers and relays, reducing the wear and the associated problems be eliminated with such contacts.
  • Der programmierbare Controller umfasst auch zumindest ein Messelement zum Messen von zumindest einem Parameter, der mit den Lasten und den Festkörperschaltern verknüpft ist. Bei verschiedenen Ausführungsformen kann der programmierbare Controller z.B. den Strom durch die Festkörperschalter, den Strom durch die Lasten und den Spannungsabfall über den Lasten und die Temperatur bei den oder um die Festkörperschalter messen. Unter Verwendung dieser Parameter kann der programmierbare Controller die Lasten schützen und Festkörperschalter vor einem Schaden schützen, wie z.B. einem Schaden, der durch einen Überstrom, eine Überspannung, zu hohe oder zu niedrige Temperaturzustände hervorgerufen wird.Of the programmable controller also includes at least one sensing element for measuring at least one parameter associated with the loads and the Solid state switches connected is. In various embodiments For example, the programmable controller may be the current through the solid state switches, the current through the loads and the voltage drop across the Loads and the temperature at or around the solid state switch measure up. Using these parameters, the programmable Controllers protect the loads and solid state switch protect from harm, such as. damage caused by overcurrent, overvoltage, too high or too low temperature conditions is caused.
  • Der programmierbare Controller der vorliegenden Erfindung umfasst auch ein Verarbeitungselement, wie z.B. einen Mikrocontroller, der elektrisch mit den Festkörperschaltern und den Messelementen verbunden ist. Das Verarbeitungselement kann die Festkörperschalter steuern. Das Verarbeitungselement kann z.B. die jeweiligen Schalter in einen Ein-Modus, bei dem der Festkörperschalter eine jeweilige Last den Eingangsstrom empfangen lässt, oder in einen Aus-Modus steuern, bei dem der Festkörperschalter verhindert, dass die jeweilige Last den Eingangsstrom empfängt.Of the Programmable controller of the present invention also includes a processing element, such as e.g. a microcontroller that is electrically connected the solid state switches and the measuring elements is connected. The processing element may be the Solid state switch Taxes. The processing element may e.g. the respective switches in a on mode, where the solid state switch has a respective one Load can receive the input stream, or in an off mode control, where the solid state switch prevents the respective load from receiving the input current.
  • Bei einer Ausführungsform kann der programmierbare Controller des Weiteren eine Speichervorrichtung umfassen, die elektrisch mit dem Verarbeitungselement zum Speichern einer Information relativ zu den Schaltern und/oder Lasten, zusätzlich zu Benutzervorlieben und einer Eigenprüfinformation, verbunden ist. Um die Operation des Verarbeitungselements zu sichern, umfasst der programmierbare Controller bei einer anderen Ausführungsform ein Überwachungselement, das elektrisch mit dem Verarbeitungselement und den Festkörperschaltern verbunden ist. Für Fälle, bei denen das Verarbeitungselement nicht sauber funktioniert, indem eine Steuerung der Festkörperschalter versagt, kann das Überwachungselement die Festkörperschalter steuern, um den Eingangsstrom auf ein vordefiniertes Niveau zu ändern.at an embodiment For example, the programmable controller may include a memory device electrically connected to the processing element for storage information relative to the switches and / or loads, in addition to User preferences and Eigenprüfinformation connected. To secure the operation of the processing element, the programmable controllers in another embodiment a monitoring element, the electrically connected to the processing element and the solid state switches connected is. For Cases, where the processing element does not work properly by a Control of the solid state switch failed, the monitoring element control the solid state switches, to change the input current to a predefined level.
  • Durch verwenden eines Verarbeitungselements, um die Festkörperschalter und die Messelemente zu steuern, ermöglicht der programmierbare Controller der vorliegenden Erfindung eine Flexibilität bei der Energiesteuerung, die bei herkömmlichen Ausschaltern und Relais nicht zur Verfügung steht. Unter Ver wendung des Verarbeitungselements, und indem es nahe zu den Komponenten und/oder Subsystemen platziert wird, verringert der programmierbare Controller die Kabelmenge, die bei elektrischen Geräten erforderlich ist, die herkömmliche Ausschalter und/oder Relais verwenden, und überwindet die Materialbeschränkungen von herkömmlichen Ausschaltern und Relais. Durch Verringern der Länge der durch das Energiesystem erforderlichen Verkabelung verbessert der programmierbare Controller die Effizienz durch Verringern der parasitären Impedanz innerhalb des Kabels. Eine Verringerung des Kabels verringert auch das Gewicht der elektrischen Vorrichtungen.By use a processing element to the solid state switch and to control the measuring elements, allows the programmable controller flexibility of energy control in the present invention that with conventional circuit breakers and relays not available stands. Using the processing element, and by typing is placed close to the components and / or subsystems the programmable controller reduces the amount of cable required for electrical equipment is the conventional one Use circuit breakers and / or relays, and overcomes the material limitations from conventional Breakers and relays. By reducing the length of the energy system required wiring improves the programmable controller the efficiency by reducing the parasitic impedance within the Cable. A reduction of the cable also reduces the weight the electrical devices.
  • Das Verwenden eines Verarbeitungselements ermöglicht es dem programmierbaren Controller der vorliegenden Erfindung auch, die Materialbeschränkungen von herkömmlichen Ausschaltern und Relais zu überwinden. Bei dem vorherigen Beispiel, falls eine für 5 A bemessene Last mit einem herkömmlichen, für 10 A bemessenen Ausschalter verbunden ist, würde der Ausschalter durch einen neuen, für 5 A bemessenen Ausschalter ausgetauscht werden müssen, um die Last zu schützen. Durch Verwenden des programmierbaren Controllers der vorliegenden Erfindung muss das Verarbeitungselement lediglich für die bestimmte Last konfiguriert werden, wie z.B. das Stromerfordernis der Last, und kann für eine andere Last erneut konfiguriert (oder erneut programmiert) werden. Das Verarbeitungselement kann z.B. abhängig von solchen Lasteigenschaften wie Strom-, Spannungs- und Temperaturbemessungen der Last programmiert und reprogrammiert werden. Das Verarbeitungselement kann auch in Abhängigkeit von Eigenschaften des Festkörperschalters programmiert und erneut programmiert werden, wodurch eine noch größere Flexibilität ermöglicht wird. Zusätzlich ermöglicht ein Verwenden eines Verarbeitungselements, um mehrere Lasten zu steuern, einen programmierbaren Controller, der unabhängig für mehrere verschiedene Lasten konfiguriert ist, ohne mehrere verschiedene Typen von herkömmlichen Ausschaltern zu verwenden.The use of a processing element also allows the programmable controller of the present invention to overcome the material limitations of conventional circuit breakers Overcome relay. In the previous example, if a load rated at 5 A was connected to a conventional 10 A rated breaker, the breaker would need to be replaced with a new 5 A breaker to protect the load. By using the programmable controller of the present invention, the processing element need only be configured for the particular load, such as the power requirement of the load, and may be reconfigured (or reprogrammed) for a different load. For example, the processing element may be programmed and reprogrammed depending on such load characteristics as current, voltage, and temperature ratings of the load. The processing element may also be programmed and reprogrammed depending on properties of the solid state switch, thereby allowing even greater flexibility. In addition, using one processing element to control multiple loads allows a programmable controller that is independently configured for multiple different loads without using several different types of conventional off-loaders.
  • Bei Ausführungsformen, die ein Schaltelement und ein Ansteuerelement umschließen, kann das Schaltelement einen maximalen Nennstrom aufweisen und jeder Festkörperschalter kann des Weiteren ein Schaltschutzelement umfassen, welches elektrisch mit dem Schaltelement und dem Ansteuerelement verbunden ist. Das Schaltschutzelement schützt den Festkörperschalter vor einem Überstrom durch Abtasten eines tatsächlichen Stroms durch das Schaltelement und durch Steuern des Eingangsstroms an Lasten in Abhängigkeit von dem tatsächlichen Strom und dem maximalen Nennstrom. Das Schaltschutzelement kann z.B. das Ansteuerelement steuern, um den Eingangsstrom an eine jeweilige Last derart zu ermöglichen, dass der tatsächliche Strom durch das Schaltelement nicht größer als der maximale Nennstrom des jeweiligen Schaltelements ist. Außerdem kann das Schaltschutzelement, alternativ oder zusätzlich, das Ansteuerelement steuern, um zu warten, den tatsächlichen Strom durch das Schaltelement bis nach einer vordefinierten Zeitdauer zu steuern, oder kann konfiguriert sein, um den Strom auf verschiedene Weisen zu verschiedenen Zeiten oder in verschiedenen Betriebsmodi zu konfigurieren, damit ein Einschaltstrom durch das Schaltelement möglich ist, wenn es initialisiert wird.at Embodiments, which enclose a switching element and a drive element, can Switching element have a maximum rated current and each solid state switch may further comprise a switching protection element, which is electrically is connected to the switching element and the drive element. The Protection element protects the solid state switch in front of an overcurrent Scanning an actual Current through the switching element and by controlling the input current depending on loads from the actual Current and the maximum rated current. The switching protection element can e.g. control the drive to the input current to a respective load to enable such that the actual stream not larger than by the switching element the maximum rated current of the respective switching element is. In addition, can the switching protection element, alternatively or additionally, the drive element steer to wait for the actual Current through the switching element until after a predefined period of time to control, or may be configured to supply the power to different Ways at different times or in different operating modes to configure, so that an inrush current through the switching element possible is when it is initialized.
  • Die vorliegende Erfindung ermöglicht auch ein System zum Fernsteuern von zumindest einer Last, einschließlich eines Hauptcontrollers zum Steuern eines Eingangsstroms an die zumindest eine Last, und von zumindest einem Nebencontroller, der fern von dem Hauptcontroller und unmittelbar zu den Lasten angeordnet ist, wobei der Nebencontroller elektrisch zwischen dem Hauptcontroller und der Last verbunden ist. Der Nebencontroller umfasst die Festkörperschalter, die Messelemente und das Verarbeitungselement. Und bei einer Ausführungsform umfasst das System des Weiteren eine Benutzerschnittstelle, die elektrisch mit dem Hauptcontroller verbunden ist. Die Benutzerschnittstelle ermöglicht es einem Benutzer, den Eingangsstrom zu den Lasten zu steuern.The present invention enables also a system for remotely controlling at least one load, including one Main controller for controlling an input current to the at least a load, and at least one slave controller that is far from the main controller and is located directly to the loads, wherein the sub-controller is electrically connected between the main controller and the load is connected. The slave controller includes the solid state switches, the measuring elements and the processing element. And in one embodiment The system further includes a user interface that is electrically powered connected to the main controller. The user interface allows a user to control the input current to the loads.
  • Im Betrieb ist das Verarbeitungselement basierend auf zumindest einer Eigenschaft, wie z.B. einem Nennstrom von jeder Last, einer Nennspannung von jeder Last, einem maximalen Nennstrom von jedem Schalter und/oder einer Nenntemperatur von jedem Schalter, konfiguriert. Dann überwacht das Verarbeitungselement, wie z.B. über die Messelemente, zumindest einen Parameter, der mit jedem Schalter und jeder Last verknüpft ist, wie z.B. den Eingangsstrom an die Last, einen Spannungsabfall über der Last, den Eingangsstrom durch den Schalter und/oder eine Temperatur des Schalters. Dann bestimmt das Verarbeitungselement einen Zustand eines jeden Schalters und von jeder Last, und zwar in Abhängigkeit von zumindest einer Eigenschaft der zumindest einen Eigenschaft und von zumindest einem Parameter. Dann betätigt das Verarbeitungselement jeden Schalter, um den Eingangsstrom zu jeder Last zu steuern, wie z.B. durch Schalten von jedem Schalter in den Ein-Modus oder durch Versetzen von jedem Schalter in den Aus-Modus, wobei der ausgewählte Modus von dem Zustand der jeweiligen Last und des Schalters abhängt.in the Operation is the processing element based on at least one Property, such as a rated current of each load, a rated voltage of each load, a maximum rated current of each switch and / or a rated temperature of each switch, configured. Then monitored the processing element, e.g. about the measuring elements, at least a parameter associated with each switch and each load such as. the input current to the load, a voltage drop across the load, the input current through the switch and / or a temperature of the Switch. Then, the processing element determines a state of each switch and of each load, depending on of at least one property of the at least one property and at least one parameter. Then press the processing element each switch to control the input current to each load, such as e.g. by switching from each switch to the on mode or by Put each switch in the off mode, with the selected mode depends on the state of the respective load and the switch.
  • Wie zuvor erläutert, kann der programmierbare Controller die Lasten und die Festkörperschalter vor Schaden schützen, der durch Überstrom, Überspannung, Unterstrom, zu hohen oder zu niedrigen Temperaturbedingungen verursacht wird. Um jeden Schalter vor plötzlich auftretendem Überstrom zu schützen, kann bei Ausführungsformen, die ein Schaltschutzelement umfassen, das Schaltschutzelement den Zustand jedes Schalters basierend auf dem maximalen Nennstrom des Schalters und dem Eingangsstrom durch den Schalter bestimmen und danach den Schalter steuern. Das Schaltschutzelement kann z.B. den Schalter in den Ein-Modus schalten, wenn der Eingangsstrom durch den Schalter nicht größer als der maximale Nennstrom für diesen Schalter ist, und kann den Schalter in den Aus-Modus versetzen, wenn der Eingangsstrom durch den Schalter den maximalen Nennstrom überschreitet. Wie zuvor erläutert, kann, um einen Ein-Strom zu ermöglichen, das Schaltschutzelement, alternativ oder zusätzlich, eine vordefinierte Zeitdauer abwarten, um es dem Einschaltstrom zu ermöglichen, sich einzustellen, bevor überprüft wird, um zu bestimmen, ob der Schalter in den Aus-Modus versetzt werden sollte.As previously explained The programmable controller may pre-load and the solid-state switch Protect damage, due to overcurrent, overvoltage, Undercurrent, caused by high or too low temperature conditions becomes. To each switch before suddenly occurring overcurrent to protect, can in embodiments, which comprise a switching protection element, the switching protection element the State of each switch based on the maximum rated current of the Switch and determine the input current through the switch and then control the switch. The switching protection element may e.g. the switch switch to the on mode when the input current through the switch is not greater than the maximum rated current for this switch is, and can put the switch in the off mode, when the input current through the switch exceeds the maximum rated current. As previously explained can to allow a on-current the switching protection element, alternatively or additionally, a predefined Wait time to allow the inrush current to adjust before being checked to determine if the switch is put into the off mode should.
  • Beim Schützen jeder Last vor Überströmen kann das Verarbeitungselement des programmierbaren Controller den Zustand jeder Last basierend auf dem Nennstrom der Last und dem Eingangsstrom zu der Last bestimmen. Bei einer Ausführungsform, wenn der Eingangsstrom zu einer jeweiligen Last nicht mehr als ein vorbestimmter Wert relativ zu dem Nennstrom der Last ist, schaltet das Verarbeitungselement den jeweiligen Schalter z.B. in den Ein-Modus. Auf der anderen Seite jedoch betätigt das Verarbeitungselement, wenn der Eingangsstrom zu der jeweiligen Last den vorbestimmten Wert überschreitet, den Schalter durch Versetzen desselben in den Aus-Modus. Bei einer anderen Ausführungsform kann das Verarbeitungselement zusätzlich eine Zeit dauer berücksichtigen, während der die Last den Eingangsstrom empfangen hat, wenn der Zustand der jeweiligen Last bestimmt wird. Und bei einer weiteren Ausführungsform kann das Verarbeitungselement verschiedene Strombelastungen an dem Schalter und/oder der Last berücksichtigen (z.B. wenn der Eingangsstrom den vorbestimmten Wert überschreitet), indem ein Zähler beibehalten wird, der sich erhöht, wenn der Eingangsstrom über dem vorbestimmten Wert bleibt, und der sich erniedrigt, sobald der Eingangsstrom unter den vorbestimmten Wert fällt.At the Protect any load can overflow the processing element of the programmable controller the state each load based on the rated current of the load and the input current to determine the load. In one embodiment, when the input current not more than a predetermined value relative to a respective load to the rated current of the load, the processing element switches the respective switch e.g. in the on mode. On the other hand but pressed the processing element when the input current to the respective Load exceeds the predetermined value Switch by putting it in the off mode. With another Embodiment can the processing element in addition consider a time duration, while the load has received the input current, if the state of the respective Load is determined. And in another embodiment, the processing element may be different Take account of current loads on the switch and / or the load (e.g., when the input current exceeds the predetermined value), by a counter is maintained, which increases when the input current is over remains the predetermined value, and which decreases as soon as the Input current falls below the predetermined value.
  • Um jede Last vor Überspannungsbedingungen zu schützen, bestimmt das Verarbeitungselement bei einer Ausführungsform den Zustand von jeder Last basierend auf der Nennspannung der Last und dem Spannungsabfall über der Last. Falls z.B. der Spannungsabfall über einer jeweiligen Last nicht größer als ein vorbestimmter Wert relativ zu der Nennspannung der Last ist, schaltet das Verarbeitungselement den jeweiligen Schalter in den Ein-Modus. Falls der Spannungsabfall den vorbestimmten Wert jedoch überschreitet, schaltet das Verarbeitungselement den Schalter, indem es ihn in den Aus-Modus versetzt. Um jede Last gegen Unterspannungsbedingungen zu schützen, kann das Verarbeitungselement den Schalter in den Ein-Modus schalten, wenn der Spannungsabfall über einer jeweiligen Last nicht kleiner als der vorbestimmte Wert ist, und kann ihn in den Aus-Modus versetzen, wenn der Spannungsabfall unterhalb des vorbestimmten Werts ist.Around every load before overvoltage conditions to protect, In one embodiment, the processing element determines the state of each load based on the rated voltage of the load and the voltage drop across the Load. If e.g. the voltage drop across a given load is not greater than is a predetermined value relative to the rated voltage of the load, the processing element switches the respective switch into A mode. However, if the voltage drop exceeds the predetermined value, the processing element switches the switch by placing it in put the off mode. To any load against undervoltage conditions to protect, the processing element can switch the switch to the on mode, when the voltage drop over a respective load is not smaller than the predetermined value, and can put him in the off mode when the voltage drop is below the predetermined value.
  • Bei einer vorteilhaften Ausführungsform schützt das Verarbeitungselement jeden Schalter gegenüber Hitze, indem zuerst der Zustand jedes Schalters basierend auf der Nenntemperatur des Schalters und der Temperatur bei dem oder um den Schalter herum bestimmt wird. Falls z.B. die Temperatur des Schalters nicht größer als ein vorbestimmter Wert relativ zu der jeweiligen Nenntemperatur ist, schaltet das Verarbeitungselement den jeweiligen Schalter in den Ein-Modus; falls jedoch die Temperatur, den vorbestimmten Wert überschreitet, versetzt das Verarbeitungselement den jeweiligen Schalter in den Aus-Modus. Um jeden Schalter gegen Untertemperaturbedingungen zu schützen, überwacht das Verarbeitungselement jeden Schalter auf einen Zustand und schaltet den Schalter dementsprechend. Wenn z.B. die Temperatur des jeweiligen Festkörperschalters nicht kleiner als der vorbestimmte Wert ist, schaltet das Verarbeitungselement den jeweiligen Schalter in den Ein-Modus. Wenn jedoch die Temperatur unterhalb des vorbestimmten Wert ist, versetzt das Verarbeitungselement den Schalter in den Aus-Modus.at an advantageous embodiment protects the Processing element each switch to heat, by first the State of each switch based on the nominal temperature of the switch and the temperature at or around the switch is determined. If e.g. the temperature of the switch is not greater than a predetermined value is relative to the respective rated temperature, the processing element switches the respective switch in the on mode; however, if the temperature, exceeds the predetermined value, puts the processing element the respective switch in the Off mode. To allow each switch against under-temperature conditions protect, monitored the processing element switches each switch to a state and switches the switch accordingly. If e.g. the temperature of each Solid state switch is not smaller than the predetermined value, switches the processing element the respective switch in the on mode. However, if the temperature is below the predetermined value offset the processing element the switch in the off mode.
  • Die vorliegende Erfindung sieht deshalb einen programmierbaren Controller vor, der mit einem entfernten Hauptcontroller verbunden werden kann, wobei der programmierbare Controller einen Eingangsstrom an zumindest eine Last steuern kann. Der programmierbare Controller ermöglicht mehrere Vorteile gegenüber herkömmlichen Ausschaltern und Relais, indem ein Festkörperschalter und ein Verarbeitungselement verwendet wird. Durch Umfassen von Festkörperschaltern eliminiert der programmierbare Controller die problematischen mechanischen Kontakte herkömmlicher Ausschalter und Relais. Durch Verwenden eines Verarbeitungselements ermöglicht der programmierbare Controller eine Flexibilität hinsichtlich einer Energiesteuerung, die bei herkömmlichen Ausschaltern oder Relais nicht zur Verfügung steht. Der programmierbare Controller kann gleichzeitig die Lasten und Schalter hinsichtlich des Stroms durch die Lasten und/oder Schalter, den Spannungsabfall über den Lasten und/oder die Temperatur der Schalter messen und überwachen. Unter Verwendung eines Verarbeitungselements und durch Anordnen desselben nahe den Lasten kann der programmierbare Controller die Kabelmenge verringern, die für Energiesysteme erforderlich ist, die die vorliegende Erfindung verwenden, was wiederum eine parasitäre Impedanz in dem Kabel und das Gewicht des Systems verringert. Das Verarbeitungselement ermöglicht es dem programmierbaren Controller der vorliegenden Erfindung auch, die Materialbegrenzungen herkömmlicher Ausschalter und Relais zu überwinden und viele verschiedene Lasttypen zu betreiben.The The present invention therefore provides a programmable controller before, which can be connected to a remote main controller, where the programmable controller has an input current at least can control a load. The programmable controller offers several advantages across from usual Breakers and relays, adding a solid state switch and a processing element is used. By including solid state switches eliminates the programmable controllers the problematic mechanical contacts conventional Breaker and relays. By using a processing element allows the programmable controller has flexibility in terms of power control, the conventional ones Off-switch or relay is not available. The programmable Controller can simultaneously control the loads and switches in terms of Current through the loads and / or switches, the voltage drop across the Measure and monitor loads and / or the temperature of the switches. Using a processing element and arranging The programmable controller can do the same near the loads Reduce the amount of cable used for Energy systems is required that use the present invention, which in turn is a parasitic Impedance in the cable and the weight of the system is reduced. The Processing element allows it also the programmable controller of the present invention, the material limitations of conventional Overcome breakers and relays and to operate many different load types.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENSHORT DESCRIPTION THE DRAWINGS
  • Nachdem die Erfindung mit allgemeinen Begriffen beschrieben wurde, wird nun auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen werden, die nicht unbedingt im Maßstab gezeichnet sind, und wobei:After this the invention has been described in general terms now on the attached Drawings that are not necessarily drawn to scale are, and where:
  • 1 ein Blockdiagramm eines Systems zum Fernsteuern von zumindest einer Last gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt; 1 FIG. 10 is a block diagram of a system for remotely controlling at least one load according to an embodiment of the present invention; FIG.
  • 2 ein Blockdiagramm eines programmierbaren Controllers einschließlich eines einzigen Festkörperschalters und Mehrfachmessvorrichtungen gemäß einer Ausführungsform darstellt; 2 FIG. 4 illustrates a block diagram of a programmable controller including a single solid state switch and multiple measurement devices according to one embodiment; FIG.
  • 3 ein Blockdiagramm eines Festkörperschalters gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt; 3 Fig. 10 is a block diagram of a solid-state switch according to an embodiment of the present invention;
  • 4 einen Graph darstellt, der eine charakteristische Auslösekurve für eine jeweilige Last und verschiedene Stromparametermessungen für die jeweilige Last veranschaulicht; 4 Figure 12 is a graph illustrating a characteristic trip curve for a given load and various current parameter measurements for the particular load;
  • 5 ein schematisches Diagramm einer Ausführungsform eines programmierbaren Controllers der vorliegenden Erfindung einschließlich mehreren Festkörperschaltern und mehrerer Messvorrichtungen darstellt; 5 Figure 12 is a schematic diagram of one embodiment of a programmable controller of the present invention including multiple solid-state switches and multiple meters;
  • 6 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Fernsteuern eines Eingangsstroms von einem Hauptcontroller durch zumindest einen Schalter an zumindest eine Last gemäß einer ersten Ausführungsform darstellt; wobei das Verfahren hinsichtlich eines jeweiligen Schalters und einer Last veranschaulicht ist, obwohl der Hauptcontroller eine Steuerung des Eingangsstroms an mehrere Lasten durch mehrere Schalter steuern kann und dies vorzugsweise tut; 6 FIG. 10 is a flowchart of a method for remotely controlling an input current from a main controller through at least one switch to at least one load according to a first embodiment; wherein the method is illustrated with respect to a respective switch and a load, although the main controller may, and preferably does, control a control of the input current to a plurality of loads through a plurality of switches;
  • 7 ein schematisches Schaltdiagramm darstellt, welches eine beispielhafte Konfiguration eines Schaltelements und eines Ansteuerelements des Festkörperschalters gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht; 7 FIG. 12 is a schematic circuit diagram illustrating an example configuration of a switching element and a driving element of the solid-state switch according to an embodiment of the present invention; FIG.
  • 8 ein schematisches Schaltdiagramm darstellt, welches eine beispielhafte Konfiguration des Schaltschutzelements veranschaulicht, welches über Knoten 8A und 8B der Beispielkonfiguration verbunden ist, die in 7 veranschaulicht ist; 8th FIG. 12 is a schematic circuit diagram illustrating an example configuration of the switching protection element which is connected via nodes 8A and 8B the sample configuration is connected in 7 is illustrated;
  • 9 ein schematisches Schaltdiagramm darstellt, welches eine beispielhafte Konfiguration des Strommesselements veran schaulicht, welches über Knoten 9A und 9B der Beispielkonfiguration verbunden ist, die in 7 veranschaulicht ist; und 9 FIG. 12 is a schematic circuit diagram illustrating an example configuration of the current sensing element which is via nodes 9A and 9B the sample configuration is connected in 7 is illustrated; and
  • 10 ein schematisches Schaltdiagramm darstellt, welches eine beispielhafte Konfiguration des Spannungsmesselements veranschaulicht, welches mit einem Knoten 10A der Beispielkonfiguration verbunden ist, die in 7 veranschaulicht ist. 10 FIG. 12 is a schematic circuit diagram illustrating an example configuration of the voltage measurement element connected to a node. FIG 10A the sample configuration is connected in 7 is illustrated.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  • Die vorliegende Erfindung wird nun nachfolgend ausführlich unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden, in denen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung gezeigt sind. Diese Erfindung könnte jedoch in vielen verschiedenen Formen verkörpert werden und sollte nicht als auf die hier ausgeführten Ausführungsformen beschränkt angesehen werden; diese Ausführungsformen werden vielmehr dazu bereitgestellt, dass diese Offenbarung ernsthaft und vollständig ist, und werden dem Fachmann den Schutzumfang der Erfindung vollständig vermitteln. Gleiche Ziffern beziehen sich durchweg auf gleiche Elemente.The The present invention will now be described in detail below with reference to FIG the attached Drawings are described in which preferred embodiments of the invention are shown. However, this invention could be in many different Forms forms are not intended to be limited to the embodiments set forth herein become; these embodiments Rather, they are provided to make this revelation serious and completely and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. Like numbers refer to like elements throughout.
  • 1 stellt eine Veranschaulichung einer Ausführungsform der Implementierung des programmierbaren Controllers der vorliegenden Erfindung dar. Diese Veranschaulichung ist derart vorgesehen, dass ein vollständigeres Verständnis der vorliegenden Erfindung gewonnen werden kann. Es versteht sich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf diese Konfiguration begrenzt ist und in vielen verschiedenen Energiesystemen verkörpert sein könnte. 1 FIG. 4 illustrates an embodiment of the implementation of the programmable controller of the present invention. This illustration is provided so that a more complete understanding of the present invention can be obtained. It should be understood that the present invention is not limited to this configuration and could be embodied in many different power systems.
  • Unter Bezugnahme auf 1 ist ein Energiesystem gezeigt, bei dem die vorliegende Erfindung verwendet wird. Das System, welches üblicherweise verwendet wird, um Vorrichtungen an Bord von Flugzeugen und Autos mit Energie zu versorgen, umfasst einen programmierbaren Controller (d.h. einen Nebencontroller) 10, der anschließend an zumindest eine Last 14 angeordnet und elektrisch mit derselben verbunden ist, wie z.B. eine oder mehrere elektrische Komponenten, Systeme und/oder Subsysteme. Der programmierbare Controller kann z.B. verwendet werden, um elektrische Motoren und Servomotoren anzusteuern, wodurch hydraulische Vorrichtungen mit häufiger Wartung ersetzt werden. Durch Verwenden eines programmierbaren Controllers, um mehrere Lasten zu steuern, und durch Anordnen des Controllers nächst zu den Lasten, im Gegensatz zu einer zentralen, menschlich zugänglichen Stelle, wird eine Verkabelung im System verringert, was wiederum eine parasitäre Impedanz im System verringert, und das Gewicht des Systems verringert sich. Der programmierbare Controller kann elektrisch mit einem entfernten Hauptcontroller 12 verbunden sein, wie z.B. mit einem Großprozessor oder -computer, der den Eingangsstrom zu den Lasten durch den programmierbaren Controller steuert. Obwohl der programmierbare Controller elektrisch mit dem Hauptcontroller verbunden sein kann, kann der programmierbare Controller zusätzlich, oder alternativ, konfiguriert sein, um unabhängig von dem Hauptcontroller oder einem anderen Controllertyp betrieben zu werden. Der programmierbare Controller und der entfernte Hauptcontroller können jeweils Leistung aus einer Vielzahl von Quellen ziehen, wie sie dem Fachmann z.B. bekannt sind. Bei Vorrichtungen, wie z.B. Flugzeugen und Autos, können der programmierbare Controller und der entfernte Hauptcontroller z.B. zusätzlich zu den Lasten Leistung aus dem existierenden Energiebus der Vor richtung ziehen. Zusätzlich, oder alternativ, können der programmierbare Controller und/oder der Hauptcontroller mit einer selbstständigen Energiequelle verbunden sein, die Energie an den programmierbaren Controller und/oder den Hauptcontroller liefert. Der Hauptcontroller des Systems kann zusätzlich mit verschiedenen anderen elektrischen Systemen innerhalb verschiedener Vorrichtungen verbunden sein. Bei der Automobilindustrie kann der Hauptcontroller z.B. mit dem Fahrzeugverwaltungssystem verbunden sein und Weisungen des Fahrzeugverwaltungssystems an die Lasten auf eine autonome Weise ausführen. Es versteht sich, dass ein einziger Hauptcontroller, obwohl das veranschaulichte System einen programmierbaren Controller zeigt, der elektrisch mit dem Hauptcontroller verbunden ist, elektrisch mit mehreren entfernten, programmierbaren Controllern verbunden sein kann, und vorzugsweise auch ist, ohne den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen.With reference to 1 an energy system is shown in which the present invention is used. The system, which is commonly used to power devices on board aircraft and cars, includes a programmable controller (ie, a slave controller). 10 which is subsequently connected to at least one load 14 disposed and electrically connected thereto, such as one or more electrical components, systems, and / or subsystems. For example, the programmable controller can be used to drive electric motors and servomotors, replacing hydraulic devices with frequent maintenance. By using a programmable controller to control multiple loads, and by placing the controller next to the loads, as opposed to a central, human-accessible location, cabling in the system is reduced, which in turn reduces parasitic impedance in the system Weight of the system decreases. The programmable controller may be electrically connected to a remote main controller 12 be connected, such as with a large processor or computer that controls the input current to the loads through the programmable controller. Although the programmable controller may be electrically connected to the main controller, the programmable controller may additionally, or alternatively, be configured to operate independently of the main controller or other controller type. The programmable controller and the remote main controller may each draw power from a variety of sources, as known to those skilled in the art, for example. For example, in devices such as airplanes and cars, the programmable controller and the remote main controller may exist in addition to the loads of power pull the power bus in front of you. Additionally, or alternatively, the programmable controller and / or the main controller may be connected to a self-contained power source that provides power to the programmable controller and / or the main controller. The main controller of the system may additionally be connected to various other electrical systems within various devices. For example, in the automotive industry, the main controller may be connected to the vehicle management system and execute instructions of the vehicle management system on the loads in an autonomous manner. It will be appreciated that although the illustrated system shows a programmable controller electrically connected to the main controller, a single main controller may be and may be electrically connected to a plurality of remote programmable controllers without departing from the scope of the present invention ,
  • Wie zuvor erwähnt, steuert der Hauptcontroller 12 den Eingangsstrom an die Lasten 14 durch den programmierbaren Controller 10. Der programmierbare Controller als solcher kann als Energierelais oder Ausschalter verwendet werden, abhängig von der gewünschten Anwendung und der angeschlossenen Lasttypen. Wie unten unter Bezugnahme auf den programmierbaren Controller erläutert, der die Lasten steuert, steuert der Hauptcontroller den programmierbaren Controller durch kontinuierliches Überwachen des programmierbaren Controllers, wobei der Ausgangsstrom aus dem programmierbaren Controller an die Lasten, wie z.B. bei Ein- und Aus-Modus, gesteuert wird, die verschiedenen Systemparameter, wie z.B. Strom, Spannung und Temperaturgrenzen, ausgewählt werden und die verschiedenen Systemparameter in den programmierbaren Controller hineinprogrammiert werden. Alternativ, oder zusätzlich, kann der programmierbare Controller vor einem Einbau in eine Vorrichtung vorprogrammiert werden und frei von einer Steuerung von dem Hauptcontroller laufen. Deshalb wird durch die ganze Beschreibung der vorliegenden Erfindung hindurch lediglich Bezug auf den programmierbaren Controller genommen. Es versteht sich jedoch, dass die Steuerungsmerkmale des programmierbaren Controllers durch den Hauptcontroller und/oder den programmierbaren Controller durchgeführt werden können.As mentioned before, the main controller controls 12 the input current to the loads 14 through the programmable controller 10 , As such, the programmable controller can be used as an energy relay or off-switch, depending on the desired application and the types of load connected. As explained below with reference to the programmable controller that controls the loads, the main controller controls the programmable controller by continuously monitoring the programmable controller, controlling the output current from the programmable controller to the loads, such as on and off modes will be selected, the various system parameters, such as current, voltage and temperature limits, and the various system parameters are programmed into the programmable controller. Alternatively, or additionally, the programmable controller may be preprogrammed prior to installation into a device and run free of control from the main controller. Therefore, throughout the description of the present invention, reference will only be made to the programmable controller. It is understood, however, that the control features of the programmable controller may be performed by the main controller and / or the programmable controller.
  • Bezugnehmen auf 2 umfasst der programmierbare Controller 10 der vorliegenden Erfindung ein Verarbeitungselement 28. Das Verarbeitungselement kann aus einer Vielzahl von Prozessoren ausgewählt sein, wie z.B. der PIC17C752-Microcontroller, der von Microchip Technology Inc. hergestellt wird. Das Verarbeitungselement überwacht und steuert die Funktionen von zumindest einem, und vorzugsweise mehreren Festkörperschaltern 20, wie nachfolgend erläutert. Das Verarbeitungselement überwacht und steuert die Funktionen der Schalter jedoch nicht nur, das Verarbeitungselement bestimmt auch einen Zustand der Schalter und/oder der Lasten, indem Berechnungen in der Firmware unter Verwendung zuvor konfigurierter Eigenschaften und gemessener Parameter der Schalter und/oder Lasten durchgeführt werden. Das Verarbeitungselement ermöglicht es dem programmierbaren Controller, dem Energiesystem der vorliegenden Erfindung eine Flexibilität zu ermöglichen, die mit herkömmlichen Ausschaltern oder Relais nicht zur Verfügung steht. Durch Emulieren der Materialbeschränkungen von herkömmlichen Ausschaltern und Relais mit einer Firmware überwindet das Verarbeitungselement des programmierbaren Controllers die Materialbeschränkungen von herkömmlichen Ausschaltern und Relais, indem es die Fähigkeit aufweist, das Verarbeitungselement für verschiedene Lasten umzuprogrammieren, im Gegensatz zu einem Ändern diskreter Komponenten (d.h. von herkömmlichen Ausschaltern und Relais). Der programmierbare Controller ermöglicht es auch, dass eine breite Vielfalt von Energiesteuerimplementierungen programmiert werden können und durch das System auswählbar gemacht werden, wie z.B. verschiedene Implementierungen einer Auslösekurve. Zusätzlich kann das Verarbeitungselement eine Bedienperson warnen, falls ein gefährlicher Zustand angetroffen wird, oder das Verarbeitungselement kann den jeweiligen Schalter dementsprechend automatisch steuern.Referring to 2 includes the programmable controller 10 the present invention, a processing element 28 , The processing element may be selected from a variety of processors, such as the PIC17C752 microcontroller manufactured by Microchip Technology Inc. The processing element monitors and controls the functions of at least one, and preferably a plurality of solid-state switches 20 as explained below. However, not only does the processing element monitor and control the functions of the switches, the processing element also determines a state of the switches and / or loads by performing computations in the firmware using previously configured properties and measured parameters of the switches and / or loads. The processing element allows the programmable controller to provide the power system of the present invention with flexibility that is not available with conventional circuit breakers or relays. By emulating the material limitations of conventional breakers and relays with firmware, the processing element of the programmable controller overcomes the material limitations of conventional breakers and relays by having the ability to reprogram the processing element for various loads as opposed to changing discrete components (ie, conventional ones) Switches and relays). The programmable controller also allows a wide variety of power control implementations to be programmed and made selectable by the system, such as various implementations of a trip curve. In addition, the processing element may warn an operator if a dangerous condition is encountered, or the processing element may automatically control the respective switch accordingly.
  • Der programmierbare Controller 10 umfasst auch zumindest einen, und vorzugsweise mehr als einen, Festkörperschalter 20, wobei jeder mit einer jeweiligen Last 14 verbunden ist. Während die Veranschaulichung der 2 lediglich einen einzigen Festkörperschalter veranschaulicht, versteht es sich, dass die Figur lediglich zu Veranschaulichungszwecken gedacht ist und nicht dazu herangezogen werden sollte, um den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung zu begrenzen. Bei einer Ausführungsform, die in 3 veranschaulicht ist, umfasst jeder Festkörperschalter ein Schaltelement 26, ein Ansteuerelement 24 und ein Schaltschutzelement 22. Während das Schaltelement eine beliebige Anzahl von verschiedenen Festkörperschaltern, wie z.B. einen MOSFET oder einen IGBT, aufweisen kann, bewirkt das Schaltelement, den Eingangsstrom zu der jeweiligen Last zu ändern, die üblicherweise entweder in einem Ein-Modus, wobei das Schaltelement die jeweilige Last einen Eingangsstrom empfangen lässt, oder in einem Aus-Modus betreibt, wobei das Schaltelement verhindert, dass die jeweilige Last den Eingangsstrom empfängt. Wie zuvor festgestellt, eliminiert ein Festkörperschalter die mechanischen Kontakte von herkömmlichen Ausschaltern und Relais, was wiederum den Verschleiß und andere Probleme eliminiert, die mit mechanischen Kontakten verbunden sind.The programmable controller 10 also includes at least one, and preferably more than one, solid state switch 20 , each with a respective load 14 connected is. While illustrating the 2 merely illustrates a single solid state switch, it should be understood that the figure is intended for purposes of illustration only and should not be taken so as to limit the scope of the present invention. In one embodiment, in 3 is illustrated, each solid state switch comprises a switching element 26 , a driving element 24 and a switching protection element 22 , While the switching element may comprise any number of different solid-state switches, such as a MOSFET or an IGBT, the switching element causes the input current to change to the respective load, usually either in an on-mode, where the switching element inputs the respective load Input current is received, or operates in an off-mode, wherein the switching element prevents the respective load receives the input current. As stated previously, a solid-state switch eliminates the mechanical contacts of conventional breakers and relays, which in turn eliminates wear and other problems associated with mechanical contacts.
  • Der Festkörperschalter 20 umfasst auch ein Ansteuerelement 24, dass den Eingangsstrom an das Schaltelement 26 liefert, und weist typischerweise eine Schaltung auf, die aus herkömmlichen elektrischen Komponenten gebildet ist, wie z.B. aus Widerständen, Dioden und Transistoren. Zusätzlich könnte der Festkörperschalter ein Schaltschutzelement 22 umfassen, das das Schaltelement gegen spontane Überstromzustände schützt, die das Schaltelement schädigen könnten. Das Schaltschutzelement kann eine beliebige Anzahl von verschiedenen Konfigurationen aufweisen, aber üblicherweise weist es, wie das Ansteuerelement, herkömmliche elektrische Komponenten auf, wie z.B. Dioden, Transistoren, Widerstände und Kondensatoren.The solid state switch 20 also includes a drive element 24 in that the input current to the switching element 26 provides, and typically has a circuit which is formed of conventional electrical components, such as resistors, diodes and transistors. In addition, the solid state switch could be a switching protection element 22 include that protects the switching element against spontaneous overcurrent conditions that could damage the switching element. The switching protection element may have any number of different configurations, but usually, like the driving element, it has conventional electrical components such as diodes, transistors, resistors and capacitors.
  • Im Betrieb tastet das Schaltschutzelement 22 einen tatsächlichen Strom durch das Schaltelement 26 ab. Falls der tatsächliche Strom über einem vorbestimmten Wert liegt, wie z.B. einem maximalen Nennstrom des Schaltelements, ändert das Schaltschutzelement den tatsächlichen Strom durch das Schaltschutzelement derart, dass der tatsächliche Strom nicht größer als der vorbestimmte Wert ist, wobei üblicherweise das Schaltelement in den Aus-Modus versetzt wird. In einigen Fällen, wenn der Festkörperschalter 20 beim Anlaufen initialisiert wird, fließt ein Einschaltstrom des tatsächlichen Stroms durch das Schaltelement. Während dieser Strom jedoch über dem vorbestimmten Wert liegen könnte, stellt er sich typischerweise innerhalb einer recht kurzen Zeit auf einem Niveau bei dem oder unterhalb des vorbestimmten Werts ein. Um diesem Einschaltstrom Rechnung zu tragen und um das Schalt- zu tragen und um das Schaltschutzelement daran zu hindern, den Eingangsstrom vorzeitig zu ändern, ist das Schaltschutzelement einer Ausführungsform dazu in der Lage, eine vorbestimmte Zeitdauer zu warten, bevor der Pegel eines Stroms durch das Schaltelement überwacht wird. Diese vorbestimmte Zeitdauer ermöglicht es, dass sich der Strompegel auf einen konstanteren Betriebspegel einstellt, bevor das Schaltschutzelement das Schaltelement hinsichtlich momentaner Überstromsituationen überwacht. Zusätzlich, oder alternativ, kann das Schaltschutzelement konfiguriert sein, um den tatsächlichen Strom auf verschiedene Weisen zu verschiedenen Zeiten oder in verschiedenen Betriebsmodi zu steuern. Das Schaltschutzelement kann z.B. konfiguriert sein, um den vorbestimmten Wert zu verringern, bei dem ein Strom von einem ursprünglichen, erhöhten Wert auf einen stabilen, konstanten Wert am Ende der vorbestimmten Zeitdauer unterbrochen wird.During operation, the switching protection element is scanned 22 an actual current through the switching element 26 from. If the actual current is above a predetermined value, such as a maximum rated current of the switching element, the switching protection element changes the actual current through the switching protection element such that the actual current is not greater than the predetermined value, usually the switching element in the off mode is offset. In some cases, when the solid state switch 20 is initialized at startup, an inrush current of the actual current flows through the switching element. However, while this current could be above the predetermined value, it typically sets at a level at or below the predetermined value within a fairly short time. To account for this inrush current and to carry the switching and to prevent the switching protection element from prematurely changing the input current, the switching protection element of one embodiment is capable of waiting a predetermined period of time before the level of a current through the Switching element is monitored. This predetermined period of time allows the current level to adjust to a more constant operating level before the switching protection element monitors the switching element for instantaneous overcurrent situations. Additionally, or alternatively, the switching protection element may be configured to control the actual current in various ways at different times or in different modes of operation. For example, the switching protection element may be configured to reduce the predetermined value at which a current is interrupted from an initial, increased value to a stable, constant value at the end of the predetermined period of time.
  • Bezugnehmend auf 2 umfasst der programmierbare Controller der vorliegenden Erfindung zumindest, und insbesondere mehr als, ein Messelement, das verschiedene Zustände der Lasten 14 und der Festkörperschalter 20 misst. Der programmierbare Controller könnte z.B. ein Strommesselement 30 und/oder ein Spannungsmesselement 32 umfassen, die den Eingangsstrom durch und den Spannungsabfall über einer jeweiligen Last messen. Zusätzlich könnte der programmierbare Controller ein Temperaturmesselement 34 umfassen, das die Temperatur bei oder um den Festkörperschalter misst. Das Strommesselement und das Spannungsmesselement werden typischerweise aus herkömmlichen elektrischen Komponenten gebildet, wie z.B. aus Widerständen, Kondensatoren und Operationsverstärkern. Auch die Temperaturmessvorrichtung kann aus einer beliebigen Anzahl von Vorrichtungen hergestellt werden, wie z.B. aus dem digitalen Temperatursensor LM75, der von National Semiconductor hergestellt wird. Im Betrieb schützen die Messelemente die Lasten 14 und/oder die Festköperschalter 20 vor ungewünschten Zuständen, wie z.B. Überstrom, Über- und Unterspannung und Über- und Untertemperaturzuständen, indem diese gemessenen Parameter mit vorbestimmten Werten für die jeweilige Last und/oder den jeweiligen Schalter verglichen werden. Der für jede Last vorbestimmte Wert könnte z.B. auf Materialeigenschaften der Last basieren, wie z.B. einem maximalen Nennstrom, einer maximalen Nennspannung oder einer minimalen Betriebsspannung. Der vorbestimmte Temperaturwert für jeden Festkörperschalter könnte z.B. auch eine maximale Nenntemperatur für den jeweiligen Festkörperschalter aufweisen, bei der, wenn sie überschritten wird, dem Festkörperschalter einen Schaden zufügt wird. Außerdem kann der vorbestimmte Wert, der auf einer Nennstromeigenschaft oder einer Nennspannungseigenschaft basiert, zusätzlich den vorbestimmten Temperaturwert berücksichtigen, da sich die Strom- und Spannungseigenschaften von verschiedenen Lasten typischerweise über einen Temperaturbereich ändern.Referring to 2 For example, the programmable controller of the present invention includes at least, and more particularly, more than one sensing element, the various states of the loads 14 and the solid state switch 20 measures. The programmable controller could eg be a current measuring element 30 and / or a voltage measuring element 32 which measure the input current through and the voltage drop across a respective load. In addition, the programmable controller could be a temperature sensing element 34 which measures the temperature at or around the solid state switch. The current measuring element and the voltage measuring element are typically formed from conventional electrical components, such as resistors, capacitors and operational amplifiers. Also, the temperature measuring device can be made from any number of devices, such as the LM75 digital temperature sensor manufactured by National Semiconductor. During operation, the measuring elements protect the loads 14 and / or the solid state switch 20 against unwanted conditions, such as overcurrent, overvoltage and undervoltage and over and under temperature conditions, by comparing these measured parameters with predetermined values for the particular load and / or the respective switch. For example, the predetermined value for each load could be based on material properties of the load, such as a maximum rated current, a maximum rated voltage, or a minimum operating voltage. For example, the predetermined temperature value for each solid state switch could also have a maximum rated temperature for the particular solid state switch, which, if exceeded, will cause damage to the solid state switch. In addition, the predetermined value based on a rated current characteristic or rated voltage characteristic may additionally account for the predetermined temperature value because the current and voltage characteristics of various loads typically vary over a range of temperatures.
  • Bezugnehmen auf 4 vergleicht das Verarbeitungselement 28 typischerweise die gemessenen Parameter mit den vorbestimmten Werten, indem zuerst eine Modellauslösekurve 50 konstruiert wird, die eine Vielzahl von gemessenen Parameterwerten zu verschiedenen Zeitpunkten aufweist. Das Verarbeitungselement vergleicht die Modellauslösekurve mit einer charakteristischen Auslösekurve 52 für die jeweilige Last und/oder den Schalter. Die charakteristische Auslösekurve ist typischerweise basierend auf einer Eigenschaft des Schalters und/oder der Last vordefiniert, die mit dem besonderen Parameter verknüpft ist, wie z.B. eine charakteristische Nennstromauslösekurve, die mit dem gemessenen Eingangsstrom durch den Schalter und/oder zu der Last verknüpft ist. 4 veranschaulicht eine charakteristische Auslösekurve entlang einer konstruierten Modellauslösekurve für einen Schalter und/oder eine Last mit einem Nennstrom von 10 A. Obwohl es nicht veranschaulicht ist, kann die charakteristische Auslösekurve zusätzlich basierend auf einer Kombination von verschiedenen Parametern vordefiniert sein, die sich mit dem Schalter und/oder der Last in Abhängigkeit von der Temperatur des Schalters und/oder der Last ändern können. Die charakteristische Auslösekurve wird durch das Verarbeitungselement oder eine zugeordnete Speichervorrichtung 40 (veranschaulicht in 5 und nachfolgend erläutert) gespeichert, wodurch jegliche Auslösekurvenimplementierung ermöglicht wird, wie z.B. I2T und abgestuft („tiered"). Die vorbestimmten Werte der charakteristischen Auslösekurve werden definiert, um den Festkörperschalter und/oder die Last daran zu hindern, zulange in einem gefährlichen Bereich 56 zu arbeiten. Durch Referenzieren der charakteristischen Auslösekurve kann das Verarbeitungselement den gemessenen Parameter in einem sicheren Bereich 58 halten, wie z.B. unterhalb des Nennstroms des Schalters und/oder der Last, und den Schalter ausschalten, bevor der Schalter und/oder die Last durch Kreuzen eines kritischen Punkts 54 auf der charakteristischen Auslösekurve beschädigt werden kann bzw. können. Falls der durch das jeweilige Messelement gemessene Zustand außerhalb des Bereichs der vorbestimmten Werte oder oberhalb der vorbestimmten Werte fällt oder, wie häufiger, falls anzunehmen ist, dass die Modellauslösekurve, die durch das Verarbeitungselement basierend auf dem gemessenem Parameter oder den gemessenen Parametern konstruiert ist, den kritischen Punkt auf der charakteristischen Auslösekurve erreicht, ändert das Verarbeitungselement den Eingangsstrom durch den Festkörperschalter dementsprechend. Falls z.B. das Verarbeitungselement in Verbindung mit dem Messelement bestimmt, dass der Eingangsstrom zu der Last bei oder oberhalb eines gewissen Pegels länger als die maximale Zeit, die von der charakteristischen Auslösekurve innerhalb einer vordefinierten Zeitdauer zugelassen ist, bleiben wird, kann das Verarbeitungselement den Eingangsstrom ändern, um den gemessenen Strom in den vorbestimmten Wertebereich oder unterhalb den vorbestimmten Wert bringen, oder das Verarbeitungselement kann den Festkörperschalter vorzugsweise in den Ein-Modus oder den Aus-Modus versetzen.Referring to 4 compares the processing element 28 typically the measured parameters with the predetermined values, by first a model trip curve 50 which has a plurality of measured parameter values at different times. The processing element compares the model trip curve with a characteristic trip curve 52 for the respective load and / or the switch. The characteristic trip curve is typically predefined based on a property of the switch and / or the load associated with the particular parameter, such as a characteristic rated current trip curve associated with the measured input current through the switch and / or to the load. 4 illustrates a characteristic trip curve along a constructed model trip curve for a switch and / or load with a nominal current of 10 A. Although not illustrated, the characteristic trip curve may additionally be predefined based on a combination of various parameters which may vary with the switch and / or the load depending on the temperature of the switch and / or the load. The characteristic triggering curve is determined by the processing element or an associated memory device 40 (illustrated in 5 and subsequently explained), allowing any trigger curve implementation such as I 2 T and tiered. The predetermined values of the characteristic trip curve are defined to prevent the solid-state switch and / or load from reaching a dangerous one Area 56 to work. By referencing the characteristic triggering curve, the processing element can set the measured parameter in a safe area 58 hold, such as below the rated current of the switch and / or the load, and turn off the switch before the switch and / or load by crossing a critical point 54 can or may be damaged on the characteristic trip curve. If the state measured by the respective sensing element falls outside the range of the predetermined values or above the predetermined values or, as more often, if it is to be assumed that the model triggering curve constructed by the processing element based on the measured parameter or parameters is reached critical point on the characteristic trip curve, the processing element changes the input current through the solid state switch accordingly. For example, if the processing element in conjunction with the sensing element determines that the input current to the load at or above a certain level will remain longer than the maximum time allowed by the characteristic triggering curve within a predefined period of time, the processing element may change the input current to bring the measured current into the predetermined value range or below the predetermined value, or the processing element may preferably set the solid state switch in the on mode or the off mode.
  • Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform erhöht das Verarbeitungselement wiederholt einen Zähler, wenn der Eingangsstrom zu dem Schalter und/oder der Last einen gewissen Pegel, wie z.B. einen maximalen Nennstrom bzw. einen Nenneingangsstrom, erreicht oder überschreitet. Falls der Zähler einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet, der für die vordefinierte Zeitdauer repräsentativ ist, kann das Verarbeitungselement den Eingangsstrom ändern, um den Eingangsstrom unter den gewissen Pegel zu verringern, wie z.B. durch Versetzen des Schalters in den Aus-Modus. Falls sich jedoch der Eingangsstrom zu der Last unter den bestimmten Pegel verringert, bevor der Zähler den Schwellenwert überschreitet, wird das Verarbeitungselement wiederholt den Zähler verringern. In dieser Hinsicht kann das Verarbeitungselement vorherige Strombeanspruchungen (z.B. einen Überstrom) zu dem Schalter und/oder der Last berücksichtigen, sollte der Schalter und/oder die Last eine nachfolgende Strombeanspruchung erfahren, bevor der Zähler die Null erreicht, da der Zähler wieder anfangen würde, aufwärts zu zählen, obwohl er nicht von Null, sondern von einem Wert star tet, der für die restliche Beanspruchung des Schalters und/oder der Last repräsentativ ist.at another advantageous embodiment elevated the processing element repeats a counter when the input current to the switch and / or the load a certain level, e.g. one maximum rated current or rated input current, reached or exceeded. If the counter exceeds a predetermined threshold corresponding to the predefined Time period representative is, the processing element may change the input current to to reduce the input current below the certain level, e.g. by putting the switch in the off mode. However, if reduces the input current to the load below the certain level, before the counter exceeds the threshold, the processing element will repeatedly decrease the counter. In this In regard, the processing element may be prior power loads (e.g., an overcurrent) to take into account the switch and / or the load, the switch should and / or the load experiences a subsequent current load, before the counter the zero reaches because of the counter would start again up to count, although it does not start from zero, but from one value, that for the rest Stress of the switch and / or the load representative is.
  • Wie in 5 veranschaulicht, umfasst der programmierbare Controller 10 der vorliegenden Erfindung vorzugsweise das Verarbeitungselement 28, welches elektrisch mit mehreren Festkörperschaltern 20 verbunden ist, wobei jeder einen Satz aus Strommesselementen 30 und Spannungsmesselementen 32 aufweist, und wobei jeder einen Ausgangsstrom an eine jeweilige Last 14 vorsieht. Durch nahes Aneinanderplatzieren von zwei Festkörperschaltern können mehrere Festkörperschalter parallel verwendet werden, um den Ausgangsnennstrom zu einem einzelnen Festkörperschalter zu verdoppeln oder auf sonstige Weise zu erhöhen. Wie veranschaulicht, kann der programmierbare Controller aufgrund der Nähe der Komponenten des programmierbaren Controllers und aufgrund des leichten Abfalls einer Festkörperschaltertemperatur über dem Bereich des programmierbaren Controllers ein einzelnes Temperaturmesselement 34 umfassen, welches nahe zu mehreren Festkörperschaltern angeordnet ist. Es versteht sich, dass jedoch mehrere Temperaturmesselemente umfasst sein können, wobei jedes die Temperatur eines jeweiligen Festkörperschalters messen kann, ohne den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen.As in 5 illustrates, includes the programmable controller 10 of the present invention preferably the processing element 28 , which electrically with several solid state switches 20 each one is a set of current measuring elements 30 and voltage measuring elements 32 and each having an output current to a respective load 14 provides. By juxtaposing two solid state switches, multiple solid state switches can be used in parallel to double or otherwise increase the nominal output current to a single solid state switch. As illustrated, the programmable controller may include a single temperature sensing element due to the proximity of the components of the programmable controller and the ease of dropping a solid state switch temperature across the range of the programmable controller 34 include, which is arranged close to several solid state switches. It will be understood, however, that various temperature sensing elements may be included, each of which may measure the temperature of a respective solid state switch without departing from the scope of the present invention.
  • Obwohl es nicht veranschaulicht ist, erzeugen die Ausgänge der Messelemente typischerweise ein analoges Signal zum Eingeben in das Verarbeitungselement 28. Abhängig vom verwendeten Verarbeitungselementtyp könnte der programmierbare Controller 10 zusätzlich einen oder mehrere Analog-Digital-Wandler („analog-to-digital, A/D") umfassen, um die analogen Signale von den Messelementen in digitale Signale zum Eingeben in das Verarbei tungselement zu wandeln. Der programmierbare Controller könnte auch ein Überwachungselement 42 aufweisen. Das Verarbeitungselement pulst das Überwachungselement, um eine richtige Leistung des programmierbaren Controllers sicherzustellen. Für den Fall, dass das Verarbeitungselement versagt, richtig zu funktionieren, indem der Eingangsstrom nicht gesteuert wird, wie z.B. wenn sich die Firmware-Schleife aufhängt oder das Verarbeitungselement versagt, übernimmt das Überwachungselement eine Steuerung der Schalter 20, um den Eingangsstrom auf ein vordefiniertes Niveau zu ändern. Das Überwachungselement kann z.B. die Schalter in den Aus-Modus versetzen und sie daran hindern, in dem Ein-Modus betrieben zu werden, bis es angewiesen wird. Das Überwachungselement kann z.B. auch die Schalter entweder in einen Ein-Modus steuern oder andererseits den Eingangsstrom auf ein vordefiniertes Niveau ändern. Zusätzlich zu dem Überwachungselement könnte der programmierbare Controller auch eine oder mehrere Speichervorrichtungen 40 umfassen, wie z.B. EEPROMs für einen nicht flüchtigen Speicher und/oder einen Programmspeicher. Der nicht flüchtige Speicher könnte verwendet werden, um eine ursprüngliche Zustandsinformation für das Verarbeitungselement, die Schalter und/oder die Lasten zu speichern, wie z.B. die charakteristischen Auslösekurven für die verschiedenen Schalter und/oder Lasten. Zusätzlich kann der nicht flüchtige Speicher verwendet werden, um Statussignale für die Schalter und/oder die Lasten zur späteren Verwendung durch den programmierbaren Controller oder zum späteren Übermitteln an den Hauptcontroller 12 speichern.Although not illustrated, the outputs of the sensing elements typically generate an analog signal for input to the processing element 28 , Depending on the type of processing element used, the programmable controller could 10 additionally comprise one or more analog-to-digital (A / D) converters for converting the analog signals from the sensing elements into digital signals for input to the processing element 42 exhibit. The processing element pulses the monitoring element to ensure proper performance of the programmable controller. In the event that the processing element fails to function properly by not controlling the input current, such as when the firmware loop hangs or the processing element fails, the monitoring element takes control of the switches 20 to change the input current to a predefined level. For example, the watchdog may put the switches in the off mode and prevent them from entering be operated in the on mode until it is instructed. For example, the monitor may also control the switches either in an on mode or otherwise change the input current to a predefined level. In addition to the monitoring element, the programmable controller could also include one or more memory devices 40 include, such as EEPROMs for a non-volatile memory and / or a program memory. The nonvolatile memory could be used to store initial state information for the processing element, switches, and / or loads, such as the characteristic trip curves for the various switches and / or loads. In addition, the non-volatile memory may be used to provide status signals for the switches and / or loads for later use by the programmable controller or for later transmission to the main controller 12 to save.
  • Bezugnehmend auf 6 beginnt ein Verfahren zum Fernsteuern des Eingangsstroms von dem Verarbeitungselement 28 durch jeden Schalter 20 an jede Last 14, gemäß einer Ausfüh rungsform der vorliegenden Erfindung, durch Konfigurieren der Firmware des Verarbeitungselements basierend auf den gewünschten Eigenschaften der Schalter und Lasten, wie z.B. Nennstrom und Nennspannung von jeder Last, einem maximalen Nennstrom von jedem Schalter und/oder eine Nenntemperatur von jedem Schalter (Block 100). Die Firmware kann z.B. mit den charakteristischen Auslösekurven konfiguriert werden, die typischerweise basierend auf den Eigenschaften des Schalters und/oder der Last vordefiniert sind. Zusätzlich können die charakteristischen Auslösekurven basierend auf einer Kombination der verschiedenen Eigenschaften des Schalters und/oder der Last vordefiniert werden, wie z.B. basierend auf der Temperatur des Schalters und/oder der Last zusammen mit einem anderen Parameter des Schalters und/oder der Last, da viele Parameter des Schalters und/oder der Last abhängig von der Temperatur des Schalters und/oder der Last variieren können. Somit können verschiedene charakteristische Auslösekurven abhängig von der Temperatur des Schalters verwendet werden. Zusätzlich, oder alternativ, können die Eigenschaften von jedem Schalter, die einen Strom durch den Schalter betreffen, wie z.B. den maximalen Nennstrom, in dem jeweiligen Schaltschutzelement 22 konfiguriert sein, um den tatsächlichen Strom durch den jeweiligen Schalter zu überwachen. Vorteilhafterweise kann das Verarbeitungselement durch Konfigurieren des Verarbeitungselements mit den Eigenschaften der Schalter und der Lasten, falls ein Schalter oder eine Last mit verschiedenen Eigenschaften mit dem Energiesystem verbunden ist, rekonfiguriert werden, wie z.B. durch Konstruieren und Speichern der charakteristischen Auslösekurven, die mit dem anderen Schalter oder der Last verknüpft sind, im Gegensatz zu einem Ersetzen der diskreten Komponenten von herkömmlichen Ausschaltern und Relais.Referring to 6 For example, a method for remotely controlling the input current from the processing element begins 28 through each switch 20 to every load 14 According to an embodiment of the present invention, by configuring the firmware of the processing element based on the desired characteristics of the switches and loads, such as rated current and rated voltage of each load, a maximum rated current of each switch and / or a rated temperature of each switch (Block 100 ). For example, the firmware may be configured with the characteristic trip curves, which are typically predefined based on the characteristics of the switch and / or the load. In addition, the characteristic trip curves may be predefined based on a combination of the various characteristics of the switch and / or the load, such as based on the temperature of the switch and / or the load along with another parameter of the switch and / or the load, since many Parameters of the switch and / or the load may vary depending on the temperature of the switch and / or the load. Thus, different characteristic trip curves can be used depending on the temperature of the switch. Additionally, or alternatively, the characteristics of each switch that affect a current through the switch, such as the maximum rated current, in the respective switching protection element 22 be configured to monitor the actual current through the respective switch. Advantageously, by configuring the processing element with the characteristics of the switches and loads, if a switch or load with different characteristics is connected to the power system, the processing element can be reconfigured, such as by constructing and storing the characteristic trip curves associated with the other switch or the load, as opposed to replacing the discrete components of conventional circuit breakers and relays.
  • Nachdem das Verarbeitungselement 28 konfiguriert wurde, wird jeder Schalter 20, wie gewünscht, in dem Ein-Modus betrieben, um den Eingangsstrom an die jeweilige Last 14 zu liefern (Block 102). Da der Schalter in dem Ein-Modus betrieben wird, tastet das Schaltschutzelement den tatsächlichen Strom durch den Schalter ab (Block 104). Falls der tatsächliche Strom über einem vorbestimmten Wert liegt, wie z.B. dem maximalen Nennstrom des Schalters, kann das Schaltschutzelement eine vorbestimmte Zeitdauer warten, damit sich ein Einschaltstrom auf ein stabiles Niveau einstellen kann (Block 106 und 108). Zusätzlich, oder alternativ, kann das Schaltschutzelement konfiguriert sein, um den tatsächlichen Strom zu verschiedenen Zeiten oder in verschiedenen Betriebsmodi zu steuern. Das Schaltschutzelement und/oder das Verarbeitungselement kann z.B. konfiguriert sein, um den vorbestimmten Wert von einem ursprünglich erhöhten Wert auf einen stabilen Wert am Ende der vorbestimmten Zeitdauer zu verringern. Falls der tatsächliche Strom nach der vorbestimmten Zeitdauer noch über dem vorbestimmten Wert liegt, verringert das Schaltschutzelement den tatsächlichen Strom, wie z.B. durch Versetzen des Schalters in den Aus-Modus (Block 111 und 126). Für den Fall, dass der tatsächliche Strom unterhalb des vorbestimmten Werts ist, und zwar entweder ursprünglich oder nach der vorbestimmten Zeitdauer, überwacht das Schaltschutzelement kontinuierlich den tatsächlichen Strom, um sicherzustellen, dass der tatsächliche Strom unter dem vorbestimmten Wert bleibt (Block 110 und 111).After the processing element 28 has been configured, every switch 20 operated in the on mode to the input current to the respective load, as desired 14 to deliver (block 102 ). Since the switch is operated in the on mode, the switching protection element samples the actual current through the switch (block 104 ). If the actual current is above a predetermined value, such as the maximum rated current of the switch, the switching protection element may wait a predetermined period of time for an inrush current to settle to a stable level (Block 106 and 108 ). Additionally, or alternatively, the switching protection element may be configured to control the actual current at different times or in different operating modes. For example, the switching protection element and / or the processing element may be configured to reduce the predetermined value from an initially increased value to a stable value at the end of the predetermined period of time. If the actual current after the predetermined period of time is still above the predetermined value, the switching protection element reduces the actual current, such as by putting the switch in the off mode (block 111 and 126 ). In the event that the actual current is below the predetermined value, either originally or after the predetermined period of time, the switching protection element continuously monitors the actual current to ensure that the actual current remains below the predetermined value (Block 110 and 111 ).
  • Da das Schaltschutzelement 22 den Schalter 20 auf eine Überstromsituation überwacht, tastet das Verarbeitungselement 28 den Strom und/oder die Spannung durch und/oder über die Last 14 periodisch ab und tastet die Temperatur des Schalters oder um den Schalter herum ab, um einen Zustand der Last und/oder des Schalters zu erhalten (Block 112). Der Zustand wird dann durch Vergleichen des Stroms, der Spannung und/oder der Temperatur mit den durch das Verarbeitungselement vordefinierten Eigenschaften bestimmt.Since the switching protection element 22 the switch 20 monitored for an overcurrent situation, the processing element scans 28 the current and / or voltage through and / or across the load 14 periodically and samples the temperature of the switch or around the switch to obtain a state of load and / or switch (block 112 ). The condition is then determined by comparing the current, voltage and / or temperature with the properties predefined by the processing element.
  • Das Verarbeitungselement kann bestimmen, ob im Schalter ein Übertemperatur-(Block 114) oder ein Untertemperatur(Block 116)-Zustand existiert. Falls dem so ist, kann das Verarbeitungselement den Eingangsstrom dementsprechend ändern. Das Temperaturmesselement kann z.B. die Lufttemperatur bei dem Schalter oder um den Schalter messen und die gemessene Temperatur mit den vorbestimmten Werten für den gewünschten Temperaturbereich vergleichen, wie z.B. mit kritischen Temperaturgrenzen. Falls die gemessene Temperatur unterhalb oder oberhalb des gewünschten Temperaturbereichs liegt, kann das Verarbeitungselement den jeweiligen Schalter in den Aus-Modus versetzen, um zu verhindern, dass der Schalter beschädigt wird oder dass die jeweilige Last beschädigt wird (Block 126). Alternativ kann das Verarbeitungselement verschiedene charakteristische Auslösekurven basierend auf anderen Parametern konstruieren, um die Temperatur bei dem Schalter oder um den Schalter basierend auf Eigenschaften des Schalters zu emulieren, die sich im Verhältnis zu der Temperatur des Schalters ändern.The processing element may determine if an over-temperature (block 114 ) or an under temperature (block 116 ) State exists. If so, the processing element may change the input current accordingly. For example, the temperature sensing element may measure the air temperature at the switch or around the switch and compare the measured temperature with the predetermined values for the desired temperature range, such as critical temperature limits. If the measured temperature is below or is above the desired temperature range, the processing element may place the respective switch in the off mode to prevent the switch from being damaged or the respective load being damaged (block 126 ). Alternatively, the processing element may construct various characteristic triggering curves based on other parameters to emulate the temperature at the switch or switch based on characteristics of the switch that change in proportion to the temperature of the switch.
  • Das Verarbeitungselement kann auch bestimmen, ob ein Überspannungs-(Block 120) oder ein Unterspannungs-(Block 122)-Zustand bei der Last 14 existiert und kann den Eingangsstrom dementsprechend ändern. Falls der gemessene Spannungsabfall über einer jeweiligen Last z.B. außerhalb des vorkonfigurierten Spannungsbereichs für die jeweilige Last fällt, kann das Verar beitungselement den Eingangsstrom ändern, um den Spannungsabfall innerhalb der gewünschten Pegel zu platzieren oder kann den jeweiligen Schalter 20 in den Aus-Modus versetzen.The processing element may also determine if an overvoltage (block 120 ) or an undervoltage (block 122 ) State at the load 14 exists and can change the input current accordingly. For example, if the measured voltage drop across a respective load falls outside of the pre-configured voltage range for the particular load, the processing element may alter the input current to place the voltage drop within the desired level or may switch to the respective switch 20 put in the off mode.
  • Das Verarbeitungselement 28 kann auch bestimmen, ob eine Überstrombedingung (Block 124) bei der Last 14 existiert, und, falls dem so ist, den Eingangsstrom unter das vorbestimmte Niveau ändern. Das Verarbeitungselement kann z.B. eine Modellauslösekurve 50 unter Verwendung einer Vielzahl von gemessenen Parameterwerten bei verschiedenen Zeitpunkten bestimmen. Das Verarbeitungselement vergleicht die Modellauslösekurve mit der charakteristischen Auslösekurve 52 für die jeweilige last und/oder den Schalter 20. Die vorbestimmten Werte in der charakteristischen Auslösekurve sind definiert, um zu verhindern, dass der Schalter zu lang in dem gefährlichen Bereich 56 betrieben wird. Zusätzlich kann das Verarbeitungselement vorherige Strombeanspruchungen (z.B. vorherige Schaltoperationen in dem gefährlichen Bereich) durch Beibehalten eines Zählers berücksichtigen. Da der Schalter in dem gefährlichen Bereich betrieben wird, erhöht das Verarbeitungselement wiederholt den Zähler. Und falls der Schalter dazu zurückkehrt, außerhalb des gefährlichen Bereichs zu arbeiten, bevor der Zähler eine vorbestimmten Schwellenwert (der für die maximale Zeitdauer repräsentativ ist, während der Schalter im gefährlichen Bereich betrieben werden kann), kann das Verarbeitungselement wiederholt den Zähler verringern, solange der Schalter außerhalb des gefährlichen Bereichs bleibt, wie zuvor beschrieben. Durch Bezugnehmen auf die charakteristische Auslösekurve kann das Verarbeitungselement den Schalter ausschalten, bevor der Schalter und/oder die Last beschädigt werden können, wie z.B. durch Versetzen des Schalters in den Aus-Modus (Block 126).The processing element 28 can also determine if an overcurrent condition (block 124 ) at the load 14 exists, and if so, change the input current below the predetermined level. The processing element can eg a model release curve 50 using a variety of measured parameter values at different times. The processing element compares the model trip curve with the characteristic trip curve 52 for the respective load and / or the switch 20 , The predetermined values in the characteristic trip curve are defined to prevent the switch from being too long in the hazardous area 56 is operated. In addition, the processing element may consider previous power loads (eg, previous switching operations in the hazardous area) by maintaining a counter. Since the switch operates in the hazardous area, the processing element repeatedly increments the counter. And if the switch returns to operating outside the hazardous area before the counter reaches a predetermined threshold (which is representative of the maximum amount of time the switch can operate in the hazardous area), the processing element may repeatedly decrease the counter as long as the counter Switch outside the hazardous area remains as previously described. By referring to the characteristic trip curve, the processing element may turn off the switch before the switch and / or the load may be damaged, such as by placing the switch in the off mode (Block 126 ).
  • 7, 8, 9 und 10 veranschaulichen beispielhafte Konfigurationen des Festkörperschalters 20, einschließlich des Ansteuerelements 24 und des Schaltelements 26 (7), und des Schaltschutzelements 22 (8), des Strommesselements 30 (9) und des Spannungsmesselements 32 (10). 7 veranschaulicht eine beispielhafte Anordnung von herkömmlichen elektrischen Komponenten, die das Ansteuerelement und das Schaltelement des Festkörperschalters umfassen. Das veranschaulichte Schaltelement ist ein N-Kanal-MOSFET für Oberspannung Q3, der mit seiner Source als Sourcefolger wirkt, die den Schaltelementausgang darstellt, der seinem Gate nachfolgt. Das Ansteuerelement ist aus einer Pull-Up-Ansteuerung und einer Pull-Down-Ansteuerung gebildet. Die Pull-Up-Ansteuerung kommt von zwei Transistoren Q7 und Q9. In dem veranschaulichten Beispiel stellt Q7 einen Folger-verbundenen NPN-Transistor dar, der durch einen Ausgang CH_ON des Verarbeitungselements 28 angesteuert wird. Der andere Transistor Q9 ist ein für Hochspannung bemessener Basis-PNP-Transistor, über dem die gesamte Spannungsschwingung des NPN-Transistors Q7 auftritt. Der Ausgang des PNP-Transistors Q9 ist mit dem Gate des MOSFET Q3 verbunden. Die Pull-Down-Ansteuerung wird durch einen weiteren PNP-Transistor Q10 gebildet, der die Ausgangsspannung herunterzieht, die Last entlädt und die Lastspannung niedrig hält. Eine Diode D7 verhindert jeglichen Stromfluss zurück durch Teile der Pull-Up-Ansteuerung und stellt sicher, dass der PNP-Transistor Q10 sich nicht einschaltet, während sich der MOSFET Q3 in dem Ein-Modus befindet. 7 . 8th . 9 and 10 illustrate exemplary configurations of the solid state switch 20 , including the driver 24 and the switching element 26 ( 7 ), and the switching protection element 22 ( 8th ), the electric kettle 30 ( 9 ) and the voltage measuring element 32 ( 10 ). 7 FIG. 12 illustrates an exemplary arrangement of conventional electrical components including the drive element and the switching element of the solid state switch. The illustrated switching element is a high voltage N-channel MOSFET Q3, which acts as a source follower with its source representing the switching element output following its gate. The drive element is formed from a pull-up drive and a pull-down drive. The pull-up drive comes from two transistors Q7 and Q9. In the illustrated example, Q7 represents a follower connected NPN transistor passing through an output CH_ON of the processing element 28 is controlled. The other transistor Q9 is a high voltage rated base PNP transistor across which the entire voltage swing of the NPN transistor Q7 occurs. The output of the PNP transistor Q9 is connected to the gate of the MOSFET Q3. The pull-down drive is formed by another PNP transistor Q10 which pulls down the output voltage, discharges the load and keeps the load voltage low. A diode D7 prevents any current flow back through parts of the pull-up drive and ensures that the PNP transistor Q10 does not turn on while the MOSFET Q3 is in the on mode.
  • 8 veranschaulicht eine beispielhafte Konfiguration des Schaltschutzelements 22, das mit Knoten 8A und 8B des Ansteuerelements 24 und des Schaltelements 26 verbunden ist, die in 7 veranschaulicht sind. Das Schaltschutzelement verwendet einen Basis-Emitter-Typ, der von einem Abtast-NPN-Transistor Q4b über einen Widerstand R11 (in 7 veranschaulicht) abtastet. Ein anderer NPN-Transistor Q4a ist mit einer Diode verbunden und stellt einen angepassten Paartransistor mit einem Abtasttransistor Q4b dar. Ein Verwenden eines angepassten Paartransistors, der als Diode verbunden ist, verschiebt den Basis-Emitter-Abfall über dem Abtasttransistor Q4b und ermöglicht die Verwendung eines niederwertigen Widerstands R11. Das Verarbeitungselement 28 sendet einen Strom ILIMIT durch ein R2R-Widerstand-Leiternetzwerk mit einem Kondensator C11 und mit einem Widerstand R18, die zusammen mit dem R2R-Netzwerk eine konstante Spannung erzeugen, die proportional zu dem vorbestimmten Stromwert im Vergleich zu dem tatsächlichen Strom ist, der durch das Stromschutzelement gemessen wird. Zusätzlich wird die RC-Konstante des R2R-Netzwerks verwendet, um vorbestimmte Zeit zu bestimmen, während der das Schaltschutzelement warten wird, oder um den vorbestimmten Stromwert zu verringern, um jeglichen Einschaltstrom zu ermöglichen, wenn das Schaltelement in dem Ein-Modus startet. 8th illustrates an exemplary configuration of the switching protection element 22 that with knots 8A and 8B of the drive element 24 and the switching element 26 connected in 7 are illustrated. The switching protection element employs a base-emitter type derived from a sense NPN transistor Q4b via a resistor R11 (in FIG 7 illustrated). Another NPN transistor Q4a is connected to a diode and provides a matched pair transistor with a sense transistor Q4b. Using a matched pair transistor connected as a diode shifts the base-emitter drop across the sense transistor Q4b and allows the use of a low resistance R11. The processing element 28 sends a current ILIMIT through an R2R resistor ladder network with a capacitor C11 and with a resistor R18 which, together with the R2R network, produce a constant voltage that is proportional to the predetermined current value as compared to the actual current flowing through the resistor Current protection element is measured. In addition, the RC constant of the R2R network is used to determine a predetermined time during which the switching protection element will wait, or by the predetermined one Reduce current value to allow any inrush current when the switching element starts in the on mode.
  • Wie in 9 gezeigt, ist ein exemplarisches Strommesselement 30 mit Knoten 9A und 9B des Ansteuerelements 24 und des Schaltelements 26 verbunden, die in 7 veranschaulicht sind. Das Strommesselement umfasst einen differenziellen Operationsverstärker U1, der den Strompegel über dem Widerstand R11 zum Eingeben in das Verarbeitungselement 28 als Strommessung Iana abtastet. Vorteilhafterweise ermöglicht diese Konfiguration eine sehr genaue Strommessung, selbst für hohe Spannungen. Dem ist so, weil der Widerstand R11 seriell mit der Oberspannung der Sourcespannung Vin verbunden ist, und da die Energie versorgung des differenziellen Verstärkers U1 und des Verarbeitungselements mit der Oberspannung referenziert ist, gibt es keine Common-Mode-Spannung, die den differenziellen Verstärker U1 beeinflussen könnte. Die verschiedenen Widerstände und Kondensatoren ermöglichen eine Signalkonditionierung und -filterung für die Strommessung, wenn sie in den differenziellen Verstärker eintritt und austritt, wie es einem Fachmann bekannt ist.As in 9 shown is an exemplary current measuring element 30 with knots 9A and 9B of the drive element 24 and the switching element 26 connected in 7 are illustrated. The current measuring element comprises a differential operational amplifier U1 which adjusts the current level across the resistor R11 for input to the processing element 28 as current measurement Iana scans. Advantageously, this configuration allows a very accurate current measurement, even for high voltages. This is because the resistor R11 is serially connected to the high voltage of the source voltage Vin, and since the power supply of the differential amplifier U1 and the processing element is referenced to the high voltage, there is no common-mode voltage that supplies the differential amplifier U1 could influence. The various resistors and capacitors enable signal conditioning and filtering for current measurement as it enters and exits the differential amplifier, as known to those skilled in the art.
  • 10 veranschaulicht ein Beispiel des Spannungsmesselements 33, das mit einem Knoten 10A des Ansteuerelements 24 und des Schaltelements 26 verbunden ist, die in 7 veranschaulicht sind. Das Spannungsmesselement umfasst einen differenziellen Operationsverstärker U2, der den Spannungsabfalls abtastet, der über der Last 14 zur Eingabe in das Verarbeitungselement 28 als Spannungsmessung Vana anliegt. Ähnlich wie bei dem exemplarischen Strommesselement 30, das in 9 veranschaulicht ist, ermöglichen die verschiedenen Widerstände und Kondensatoren, die in 10 gezeigt sind, eine Signalkonditionierung und -filterung für die Spannungsmessung, wenn sie in den differenziellen Verstärker eintritt und austritt, wie es dem Fachmann bekannt ist. 10 illustrates an example of the voltage sensing element 33 that with a knot 10A of the drive element 24 and the switching element 26 connected in 7 are illustrated. The voltage sensing element comprises a differential operational amplifier U2 which senses the voltage drop across the load 14 for input to the processing element 28 as voltage measurement Vana is applied. Similar to the example current measuring element 30 , this in 9 The various resistors and capacitors disclosed in U.S. Patent Nos. 4,355,355, 4,246,609, and 4,200,200 10 signal conditioning and filtering for voltage measurement as it enters and exits the differential amplifier as known to those skilled in the art.
  • Deshalb ermöglichen die Vorrichtung, das System und das Verfahren der vorliegenden Erfindung einen programmierbaren Controller, der mit einem entfernten Hauptcontroller verbunden sein kann, wobei der programmierbare Controller den Eingangsstrom zu zumindest einer Last steuern kann. Der programmierbare Controller umfasst deshalb zumindest einen Festkörperschalter, um die problematischen mechanischen Kontakte von herkömmlichen Ausschaltern und Relais zu eliminieren. Der programmierbare Controller umfasst auch ein Verarbeitungselement, um dadurch eine Flexibilität bei einer Energiesteuerung hinzuzufügen, die bei herkömmlichen Ausschaltern und Relais nicht zur Verfügung steht. Der programmierbare Controller kann gleichzeitig den Strom durch die Lasten und/oder die Schalter, den Spannungsabfall über den Lasten und/oder die Temperatur der Schalter messen und die Lasten und Schalter daraufhin überwachen. Durch Verwendung eines Verarbeitungselements und durch Platzieren desselben nahe der Lasten, kann der programmierbare Controller die für Energiesysteme erforderliche Verkabelungsmenge verringern. Durch eine Verringerung der Verkabelungsmenge verringert die vorliegende Erfindung eine parasitäre Impedanz in der Verkabelung und das Gewicht des Systems. Durch Verwenden eines Verarbeitungselements ist der programmierbare Controller auch leicht rekonfigurierbar und kann somit die Materialbeschränkungen von herkömmlichen Ausschaltern und Relais überwinden und mehrere verschiedene Lasttypen betreiben.Therefore enable the apparatus, system and method of the present invention a programmable controller working with a remote main controller may be connected, wherein the programmable controller the input current can control to at least one load. The programmable controller Therefore, at least one solid-state switch to the problematic mechanical contacts of conventional circuit breakers and to eliminate relays. The programmable controller includes also a processing element, thereby providing flexibility in power control add, the conventional ones Breakers and relays are not available. The programmable Controller can simultaneously control the current through the loads and / or the switches, the voltage drop across the loads and / or the Measure the temperature of the switches and then monitor the loads and switches. By Use a processing element and place it near the loads, the programmable controller can be used for power systems reduce the required cabling volume. By a reduction The amount of wiring reduces the present invention parasitic Impedance in the wiring and the weight of the system. By using a processing element is also the programmable controller easily reconfigurable and thus can the material restrictions from conventional Override switches and relays and operate several different load types.
  • Viele Modifikationen und weitere Ausführungsformen der Erfindung werden dem Fachmann in den Sinn kommen, den diese Erfindung betrifft, und zwar mit dem Vorteil der in der vorhergehenden Beschreibung und den damit verbundenen Zeichnungen präsentierten Lehre. Deshalb versteht es sich, dass die Erfindung nicht auf die spezifischen, offenbarten Ausführungsformen begrenzt ist und dass Modifikationen und andere Ausführungsformen vom Schutzumfang der beigefügten Ansprüche umfasst sind.Lots Modifications and other embodiments The invention will come to the expert come to mind, this Invention, with the advantage of the previous description and the associated drawings presented teaching. Therefore understand It should be understood that the invention is not limited to the specific ones disclosed embodiments is limited and that modifications and other embodiments from the scope of protection of the attached claims are included.

Claims (39)

  1. Programmierbarer Controller (10), der mit einem entfernten Hauptcontroller (12) verbunden werden kann, wobei der programmierbare Controller (10) einen Eingangsstrom zu mindestens einer Last (14), vorzugsweise elektrisch, steuern kann, wobei der programmierbare Controller (10) aufweist: zumindest einen Festkörperschalter (20), der den Eingangsstrom zu der zumindest einen Last (14) steuerbar ändern kann; zumindest ein Messelement (30, 32, 34) zum Messen von zumindest einem Parameter, der mit der zumindest einen Last (14) und zumindest dem einen Festkörperschalter zugeordnet ist; und ein Verarbeitungselement (28), welches nahe der zumindest einen Last (14) angeordnet ist und elektrisch mit dem zumindest einen Festkörperschalter (20) und dem zumindest einen Messelement (30, 32, 34) verbunden ist, wobei das Verarbeitungselement (28) zumindest den einen Festkörperschalter (20) gemäß dem zumindest einen Parameter steuern kann.Programmable controller ( 10 ) connected to a remote main controller ( 12 ), the programmable controller ( 10 ) an input current to at least one load ( 14 ), preferably electrically, wherein the programmable controller ( 10 ): at least one solid-state switch ( 20 ), which supplies the input current to the at least one load ( 14 ) can change controllable; at least one measuring element ( 30 . 32 . 34 ) for measuring at least one parameter associated with the at least one load ( 14 ) and at least one solid-state switch is assigned; and a processing element ( 28 ) close to the at least one load ( 14 ) and electrically connected to the at least one solid state switch ( 20 ) and the at least one measuring element ( 30 . 32 . 34 ), the processing element ( 28 ) at least one solid-state switch ( 20 ) according to the at least one parameter can control.
  2. Programmierbarer Controller gemäß Anspruch 1, wobei jeder der Festkörperschalter (20) aufweist: ein Schaltelement (26), das elektrisch mit der zumindest einen Last (14) verbunden ist, wobei das Schaltelement (26) den Eingangsstrom zu der zumindest einen Last (14) ändern kann; und ein Ansteuerelement (24) zum Liefern des Eingangsstroms an die zumindest eine Last (14), wobei das Schaltelement (26) den Eingangsstrom steuert, der durch das Ansteuerelement (24) an die zumindest eine Last (14) geliefert wird.A programmable controller according to claim 1, wherein each of said solid state switches ( 20 ): a switching element ( 26 ) electrically connected to the at least one load ( 14 ), wherein the switching element ( 26 ) the input current to the at least one load ( 14 ) can change; and a drive element ( 24 ) for supplying the input current to the at least one load ( 14 ), where the Switching element ( 26 ) controls the input current generated by the drive element ( 24 ) to the at least one load ( 14 ) is delivered.
  3. Programmierbarer Controller nach Anspruch 2, wobei das Schaltelement (26) einen maximalen Nennstrom aufweist, und wobei jeder Festkörperschalter (20) des Weiteren ein Schaltschutzelement (22) aufweist, welches elektrisch mit dem Schaltelement (26) und dem Ansteuerelement (24) verbunden ist, wobei das Schaltschutzelement (22) einen tatsächlichen Strom durch das Schaltelement (26) abtasten und den Eingangsstrom zu der zumindest einen Last (14) in Abhängigkeit von dem tatsächlichen Strom und dem maximalen Nennstrom steuern kann.Programmable controller according to claim 2, wherein the switching element ( 26 ) has a maximum rated current, and wherein each solid state switch ( 20 ) further comprises a switching protection element ( 22 ), which is electrically connected to the switching element ( 26 ) and the control element ( 24 ), wherein the switching protection element ( 22 ) an actual current through the switching element ( 26 ) and scan the input current to the at least one load ( 14 ) depending on the actual current and the maximum rated current.
  4. Programmierbarer Controller nach Anspruch 3, wobei das Schaltschutzelement (22) das Ansteuerelement (24) steuern kann, um den Eingangsstrom an eine jeweilige Last derart zu liefern, dass der tatsächliche Strom durch das Schaltelement (26) nicht mehr als den maximalen Nennstrom beträgt.Programmable controller according to claim 3, wherein the switching protection element ( 22 ) the drive element ( 24 ) in order to supply the input current to a respective load such that the actual current through the switching element ( 26 ) is not more than the maximum rated current.
  5. Programmierbarer Controller nach Anspruch 3, wobei, wenn der tatsächliche Strom durch das Schaltelement (26) den maximalen Nennstrom länger als eine vordefinierte Zeitdauer überschreitet, das Schaltschutzelement (26) das Ansteuerelement (24) steuert, um dadurch den tatsächlichen Strom durch das Schaltelement (26) auf nicht mehr als den maximalen Nennstrom zu verringern.Programmable controller according to claim 3, wherein when the actual current through the switching element ( 26 ) exceeds the maximum rated current for more than a predefined period of time, the switching protection element ( 26 ) the drive element ( 24 ), thereby controlling the actual current through the switching element ( 26 ) to not more than the maximum rated current.
  6. Programmierbarer Controller nach Anspruch 1, wobei das zumindest eine Messelement (32, 30) einen Spannungsabfall über einer jeweiligen Last bzw. einen Strom dadurch messen kann, und wobei das Verarbeitungselement (28) den zumindest einen Festkörperschalter (20) gemäß dem Spannungsabfall über der jeweiligen dem Strom durch die jeweilige Last steuern kann.Programmable controller according to claim 1, wherein the at least one measuring element ( 32 . 30 ) can measure a voltage drop across a respective load or current thereby, and wherein the processing element ( 28 ) the at least one solid-state switch ( 20 ) according to the voltage drop across the respective current through the respective load can control.
  7. Programmierbarer Controller nach Anspruch 1, wobei das zumindest eine Messelement (34) eine Temperatur des zumindest einen Festkörperschalters (20) messen kann und wobei das Verarbeitungselement (28) den zumindest einen Festkörperschalter (20) gemäß der Temperatur eines jeweiligen Festkörperschalters (20) steuern kann.Programmable controller according to claim 1, wherein the at least one measuring element ( 34 ) a temperature of the at least one solid state switch ( 20 ) and wherein the processing element ( 28 ) the at least one solid-state switch ( 20 ) according to the temperature of a respective solid-state switch ( 20 ) can control.
  8. Programmierbarer Controller nach Anspruch 7, der des Weiteren eine Speichervorrichtung (40) aufweist, die elektrisch mit dem Verarbeitungselement (28) verbunden ist.The programmable controller of claim 7, further comprising a memory device ( 40 ) electrically connected to the processing element ( 28 ) connected is.
  9. Programmierbarer Controller nach Anspruch 1, der des Weiteren ein Überwachungselement (42) aufweist, das elektrisch mit dem Verarbeitungselement (28) und dem zumindest einen Festkörperschalter (20) verbunden ist, wobei, wenn das Verarbeitungselement (28) versagt, richtig zu funktionieren, indem es versagt, den zumindest einen Festkörperschalter (20) zu steuern, das Überwachungselement (42) den Festkörperschalter (20) steuern kann, um den Eingangsstrom auf einen vordefinierten Pegel zu ändern.The programmable controller of claim 1, further comprising a monitoring element ( 42 ) electrically connected to the processing element ( 28 ) and the at least one solid-state switch ( 20 ), wherein if the processing element ( 28 ) fails to function properly by failing to provide at least one solid-state switch ( 20 ), the monitoring element ( 42 ) the solid state switch ( 20 ) to change the input current to a predefined level.
  10. Programmierbarer Controller nach Anspruch 1, wobei der zumindest eine Festkörperschalter (20) in zumindest einem Modus betrieblich ist, der aus einer Gruppe bestehend aus einem An-Modus, wobei der zumindest eine Festkörperschalter (20) es einer jeweiligen Last (14) erlaubt, einen Eingangsstrom zu empfangen, und einem Aus-Modus ausgewählt ist, wobei der zumindest eine Festkörperschalter (20) verhindert, dass die jeweilige Last (14) den Eingangsstrom empfängt, und wobei das Verarbeitungselement (28) den Modus in Abhängigkeit von dem zumindest einen Parameter steuert.The programmable controller of claim 1, wherein the at least one solid state switch ( 20 ) is operable in at least one of a group consisting of an on-mode, wherein the at least one solid-state switch ( 20 ) of a respective load ( 14 ) is allowed to receive an input current and is selected in an off mode, wherein the at least one solid state switch ( 20 ) prevents the respective load ( 14 ) receives the input stream, and wherein the processing element ( 28 ) controls the mode in dependence on the at least one parameter.
  11. Programmierbarer Controller nach Anspruch 10, wobei jede Last (14) einen Eingangsnennstrom aufweist, und wobei das Verarbeitungselement (28) den Modus des zumindest einen Festkörperschalters (20) in Abhängigkeit von dem Eingangsstrom, dem Eingangsnennstrom einer jeweiligen Last (14) und einer Zeitdauer steuert, während der die Last den Eingangsstrom empfangen hat.A programmable controller according to claim 10, wherein each load ( 14 ) has an input rated current, and wherein the processing element ( 28 ) the mode of the at least one solid-state switch ( 20 ) depending on the input current, the rated input current of a respective load ( 14 ) and a period of time during which the load has received the input stream.
  12. Programmierbarer Controller nach Anspruch 11, wobei, wenn der Eingangsstrom zu der jeweiligen Last (14) nicht mehr als der Eingangsnennstrom der Last (14) ist, das Verarbeitungselement (28) den jeweiligen Festkörperschalter (20) in den An-Modus schaltet, und wobei, wenn der Eingangsstrom zu der Last (14) den Eingangsnennstrom überschreitet, insbesondere für länger als eine vordefinierte Zeitdauer, das Verarbeitungselement (28) den jeweiligen Festkörperschalter (20) in den Aus-Modus schaltet.A programmable controller according to claim 11, wherein when the input current to the respective load ( 14 ) not more than the rated input current of the load ( 14 ), the processing element ( 28 ) the respective solid state switch ( 20 ) switches to the on mode, and wherein when the input current to the load ( 14 ) exceeds the input nominal current, in particular for more than a predefined period of time, the processing element ( 28 ) the respective solid state switch ( 20 ) switches to off mode.
  13. Programmierbarer Controller nach Anspruch 12, wobei, wenn der Eingangsstrom zu einer jeweiligen Last (14) den Eingangsnennstrom überschreitet, das Verarbeitungselement (26) wiederholt einen Zähler erhöht, der einer abgelaufenen Zeit zugeordnet ist, bis sich zumindest ein Ereignis, welches aus einer Gruppe bestehend aus dem Eingangsstrom ausgewählt ist, auf nicht mehr als den Eingangsnennstrom verringert und der Zähler einen vorbestimmten Schwellenwert erreicht, der repräsentativ für die vordefinierte Zeitdauer ist, wobei, wenn sich der Eingangsstrom auf nicht mehr als den Eingangsnennstrom verringert, das Verarbeitungselement (28) den Zähler wiederholt herabsetzt.The programmable controller of claim 12, wherein when the input current to a respective load ( 14 ) exceeds the input rated current, the processing element ( 26 ) repeatedly increments a counter associated with an elapsed time until at least one event selected from a group consisting of the input stream decreases to not more than the nominal input current and the counter reaches a predetermined threshold representative of the predefined one Duration of time, wherein, when the input current decreases to not more than the rated input current, the processing element ( 28 ) repeatedly lowers the counter.
  14. Programmierbarer Controller nach Anspruch 10, wobei der zumindest eine Festkörperschalter (20) einen maximalen Nennstrom aufweist, wobei, wenn der Eingangsstrom durch einen jeweiligen Festkörperschalter (20) nicht mehr als ein jeweiliger maximaler Nennstrom ist, das Verarbeitungselement (28) den jeweiligen Festkörperschalter (20) in den An-Modus schaltet, und wobei, wenn der Eingangsstrom durch den Festkörperschalter (20) den jeweiligen maximalen Nennstrom überschreitet, das Verarbeitungselement (28) den jeweiligen Festkörperschalter (20) in den Aus-Modus schaltet.The programmable controller of claim 10, wherein the at least one solid state switch ( 20 ) has a maximum rated current, wherein when the input current through a respective solid state switch ( 20 ) is no more than a respective maximum rated current, the processing element ( 28 ) the respective solid state switch ( 20 ) switches to the on mode, and wherein when the input current through the solid state switch ( 20 ) exceeds the respective maximum rated current, the processing element ( 28 ) the respective solid state switch ( 20 ) switches to off mode.
  15. Programmierbarer Controller nach Anspruch 10, wobei der zumindest eine Festkörperschalter (20) einen maximalen Nennstrom aufweist, wobei, wenn der Strom durch einen jeweiligen Festkörperschalter (20) einen jeweiligen maximalen Nennstrom für mehr als eine vordefinierte Zeitdauer überschreitet, das Verarbeitungselement (28) den jeweiligen Festkörperschalter (20) in den Aus-Modus schaltet.The programmable controller of claim 10, wherein the at least one solid state switch ( 20 ) has a maximum rated current, whereby when the current through a respective solid state switch ( 20 ) exceeds a respective maximum rated current for more than a predefined period of time, the processing element ( 28 ) the respective solid state switch ( 20 ) switches to off mode.
  16. Programmierbarer Controller nach Anspruch 10, wobei das Verarbeitungselement (28) den Modus des zumindest einen Festkörperschalters (20) in Abhängigkeit von einer Temperatur eines jeweiligen Festkörperschalters (20) oder von einem Spannungsabfall über einer jeweiligen Last (14) steuert.A programmable controller according to claim 10, wherein the processing element ( 28 ) the mode of the at least one solid-state switch ( 20 ) as a function of a temperature of a respective solid-state switch ( 20 ) or a voltage drop across a respective load ( 14 ) controls.
  17. Programmierbarer Controller nach Anspruch 16, wobei, wenn die Temperatur eines jeweiligen Festkörperschalters (20) nicht mehr/weniger als einen vorbestimmten Wert beträgt, das Verarbeitungselement (28) den jeweiligen Festkörperschalter (20) in den An-Modus schaltet, und wobei, wenn die Temperatur den vorbestimmten Wert überschreitet/darunter liegt, das Verar beitungselement (28) den jeweiligen Festkörperschalter (20) in den Aus-Modus schaltet.A programmable controller according to claim 16, wherein when the temperature of a respective solid-state switch ( 20 ) is not more / less than a predetermined value, the processing element ( 28 ) the respective solid state switch ( 20 ) switches to the on mode, and when the temperature exceeds / is below the predetermined value, the processing element ( 28 ) the respective solid state switch ( 20 ) switches to off mode.
  18. Programmierbarer Controller nach Anspruch 16, wobei, wenn der Spannungsabfall über einer jeweiligen Last (14) nicht mehr/weniger als ein vorbestimmter Wert ist, das Verarbeitungselement (28) den jeweiligen Festkörperschalter (20) in den An-Modus schaltet, und wobei, wenn der Spannungsabfall den vorbestimmten Wert überschreitet/darunter ist, das Verarbeitungselement (28) den jeweiligen Festkörperschalter (20) in den Aus-Modus schaltet.The programmable controller of claim 16, wherein when the voltage drop across a respective load ( 14 ) is not more / less than a predetermined value, the processing element ( 28 ) the respective solid state switch ( 20 ) switches to the on mode, and wherein, if the voltage drop exceeds / is below the predetermined value, the processing element ( 28 ) the respective solid state switch ( 20 ) switches to off mode.
  19. Programmierbarer Controller nach Anspruch 3, wobei das Schaltschutzelement (22) einen tatsächlichen Strom durch den zumindest einen Festkörperschalter (20) abtasten und den Betriebsmodus des jeweiligen Festkörperschalters (20) in Abhängigkeit von dem tatsächlichen Strom durch den jeweiligen Festkörperschalter (20) und einem jeweiligen maximalen Nennstrom steuern kann.Programmable controller according to claim 3, wherein the switching protection element ( 22 ) an actual current through the at least one solid-state switch ( 20 ) and the operating mode of the respective solid-state switch ( 20 ) depending on the actual current through the respective solid state switch ( 20 ) and a respective maximum rated current can control.
  20. Programmierbarer Controller nach Anspruch 19, wobei, wenn der tatsächliche Strom durch den jeweiligen Festkörperschalter (20) nicht mehr als ein maximaler Nennstrom ist, das Schaltschutzelement (28) den jeweiligen Festkörperschalter (20) in den An-Modus schaltet, und wobei, wenn der tatsächliche Strom durch den jeweiligen Festkörperschalter (20) den jeweiligen maximalen Nennstrom, vorzugsweise für länger als eine vordefinierte Zeit, überschreitet, das Schaltschutzelement (28) den jeweiligen Festkörperschalter (20) in den Aus-Modus schaltet.A programmable controller according to claim 19, wherein when the actual current through the respective solid state switch ( 20 ) is not more than a maximum rated current, the switching protection element ( 28 ) the respective solid state switch ( 20 ) switches to the on mode, and wherein when the actual current through the respective solid state switch ( 20 ) exceeds the respective maximum rated current, preferably for more than a predefined time, the switching protection element ( 28 ) the respective solid state switch ( 20 ) switches to off mode.
  21. Programmierbarer Controller nach Anspruch 10, wobei die zumindest eine Last (14) einen Eingangsnennstrom aufweist, und wobei das Verarbeitungselement (28) den Modus des zumindest einen Festkörperschalters (20) in Abhängigkeit von dem Eingangsstrom und dem Eingangsnennstrom einer jeweiligen Last (14) steuert.The programmable controller of claim 10, wherein the at least one load ( 14 ) has an input rated current, and wherein the processing element ( 28 ) the mode of the at least one solid-state switch ( 20 ) depending on the input current and the input rated current of a respective load ( 14 ) controls.
  22. Programmierbarer Controller nach Anspruch 6, wobei, wenn der Spannungsabfall über der zumindest einen Last (14) nicht mehr/weniger als ein vorbestimmter Wert ist, das Verarbeitungselement (28) den jeweiligen Festkörperschalter (20) in den An-Modus schaltet, und wobei, wenn der Spannungsabfall den vorbestimmten Wert überschreitet/darunter ist, das Verarbeitungselement (28) den jeweiligen Festkörperschalter (20) in den Aus-Modus schaltet.The programmable controller of claim 6, wherein when the voltage drop across the at least one load ( 14 ) is not more / less than a predetermined value, the processing element ( 28 ) the respective solid state switch ( 20 ) switches to the on mode, and wherein, if the voltage drop exceeds / is below the predetermined value, the processing element ( 28 ) the respective solid state switch ( 20 ) switches to off mode.
  23. System zum Fernsteuern von zumindest einer Last (14), wobei das System aufweist: einen Hauptcontroller (12) zum Steuern eines Eingangsstroms zu der zumindest einen Last (14); zumindest einen Nebencontroller (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 22, der entfernt zu dem Hauptcontroller (12) und nahe der zumindest einen Last (14) angeordnet ist, wobei der zumindest eine Nebencontroller (10) elektrisch zwischen dem Hauptcontroller (12) und der zumindest einen Last (14) verbunden ist.System for remote control of at least one load ( 14 ), the system comprising: a main controller ( 12 ) for controlling an input current to the at least one load ( 14 ); at least one secondary controller ( 10 ) according to one of claims 1 to 22, which is remote from the main controller ( 12 ) and close to the at least one load ( 14 ), wherein the at least one secondary controller ( 10 ) electrically between the main controller ( 12 ) and the at least one load ( 14 ) connected is.
  24. System nach Anspruch 23, das des Weiteren eine Benutzerschnittstelle aufweist, die elektrisch mit dem Hauptcontroller (12) verbunden ist, wobei ein Benutzer mit der Benutzer schnittstelle interagiert, um den Eingangsstrom zu der zumindest einen Last (14) zu steuern.The system of claim 23, further comprising a user interface electrically connected to the main controller (10). 12 ), wherein a user interacts with the user interface to control the input power to the at least one load ( 14 ) to control.
  25. Verfahren zum Fernsteuern eines Eingangsstroms von einem Hauptcontroller (12) durch zumindest einen Schalter (20) zu zumindest einer Last (14), wobei das Verfahren die Schritte aufweist: Konfigurieren (100) eines Verarbeitungselements (28), das entfernt zu dem Hauptcontroller (12) und nahe zu der zumindest einen Last (14) angeordnet ist, wobei das Konfigurieren auf zumindest einer Eigenschaft basiert, die aus einer Gruppe bestehend aus einem Nennstrom von jeder Last (14), einer Nennspannung von jeder Last (14), einem maximalen Nennstrom von jedem Schalter (20) und einer Nenntemperatur von jedem Schalter (20) ausgewählt ist; Überwachen von zumindest einem Parameter, der jedem Schalter (20) und einer jeweiligen Last zugeordnet ist, die aus einer Gruppe bestehend aus dem Eingangsstrom zu der Last (14), einem Spannungsabfall über der Last (14), dem Eingangsstrom durch den Schalter (20) und einer Temperatur des Schalters (20) ausgewählt ist; Bestimmen einer Bedingung von jedem Schalter (20) und einer jeweiligen Last (14) in Abhängigkeit von zumindest entweder der zumindest einen Eigenschaft oder dem zumindest einen Parameter; Schalten von jedem Schalter (20) in zumindest einen Modus, der aus einer Gruppe bestehend aus einem An-Modus, wobei der Schalter (20) es dem Eingangsstrom ermöglicht, zu einer jeweiligen Last (14) zu fließen, und einem Aus-Modus ausgewählt ist, wobei der Schalter (20) den Eingangsstrom daran hindert, zu der jeweiligen Last (14) zu fließen, wobei der ausgewählte Be triebsmodus von der Bedingung der jeweiligen Lasten (14) abhängt.Method for remotely controlling an input current from a main controller ( 12 ) by at least one switch ( 20 ) to at least one load ( 14 ), the method comprising the steps of: configuring ( 100 ) of a processing element ( 28 ) that is removed to the main controller ( 12 ) and close to the at least one load ( 14 ), wherein the configuring is based on at least one property consisting of a group consisting of a rated current of each load ( 14 ), a rated voltage of each load ( 14 ), a maximum rated current of each switch ( 20 ) and a nominal temperature of each switch ( 20 ) is selected; Monitor at least one parameter associated with each switch ( 20 ) and a respective load, which consists of a group consisting of the input current to the load ( 14 ), a voltage drop above the load ( 14 ), the input current through the switch ( 20 ) and a temperature of the switch ( 20 ) is selected; Determining a condition of each switch ( 20 ) and a respective load ( 14 ) depending on at least one of the at least one property and the at least one parameter; Switching from each switch ( 20 ) in at least one mode, which consists of a group consisting of an on-mode, wherein the switch ( 20 ) allows the input current to a respective load ( 14 ) and is selected in an off mode, the switch ( 20 ) prevents the input current from flowing to the respective load ( 14 ), wherein the selected operating mode depends on the condition of the respective loads ( 14 ) depends.
  26. Verfahren nach Anspruch 25, wobei das Bestimmen der Bedingung ein Bestimmen der Bedingung von jeder Last (14) basierend auf dem maximalen Nennstrom des jeweiligen Schalters (20) und dem Eingangsstrom durch den Schalter (20) aufweist.The method of claim 25, wherein determining the condition includes determining the condition of each load. 14 ) based on the maximum rated current of the respective switch ( 20 ) and the input current through the switch ( 20 ) having.
  27. Verfahren nach Anspruch 26, wobei das Schalten jedes Schalters (20) ein Schalten des Schalters in den An-Modus, wenn der Eingangsstrom durch den Schalter (20) nicht mehr als ein jeweiliger maximaler Nennstrom ist, und ein Schalten des Schalters (20) in den Aus-Modus aufweist, wenn der Eingangsstrom durch den Schalter (20) den maximalen Nennstrom überschreitet.The method of claim 26, wherein the switching of each switch ( 20 ) switching the switch to the on mode when the input current through the switch ( 20 ) is no more than a respective maximum rated current, and switching the switch ( 20 ) in the off mode when the input current through the switch ( 20 ) exceeds the maximum rated current.
  28. Verfahren nach Anspruch 26, wobei das Schalten von jedem Schalter (20) ein Schalten des Schalters (20) in den Aus-Modus aufweist, wenn der Strom durch den Schalter (20) den maximalen Nennstrom für mehr als eine vorbestimmte Zeitdauer überschreitet.The method of claim 26, wherein the switching of each switch ( 20 ) switching the switch ( 20 ) in the off mode when the current through the switch ( 20 ) exceeds the maximum rated current for more than a predetermined period of time.
  29. Verfahren nach Anspruch 25, wobei das Bestimmen der Bedingung ein Bestimmen der Bedingung von jeder Last (14) basierend auf dem Nennstrom der Last (14) und dem Eingangsstrom zu der Last (14) aufweist.The method of claim 25, wherein determining the condition includes determining the condition of each load. 14 ) based on the rated current of the load ( 14 ) and the input current to the load ( 14 ) having.
  30. Verfahren nach Anspruch 29, wobei das Betätigen von jedem Schalter (20) ein Betätigen des Schalters (20) in den An-Modus, wenn der Eingangsstrom zu einer jeweiligen Last (14) nicht mehr als ein vorbestimmter Wert relativ zu dem Nennstrom der Last (14) ist, und ein Schalten des Schalters (20) in den Aus-Modus aufweist, wenn der Eingangsstrom zu der Last (14) den vorbestimmten Wert überschreitet.The method of claim 29, wherein actuating each switch ( 20 ) pressing the switch ( 20 ) in the on mode when the input current to a respective load ( 14 ) not more than a predetermined value relative to the rated current of the load ( 14 ), and switching the switch ( 20 ) in the off mode when the input current to the load ( 14 ) exceeds the predetermined value.
  31. Verfahren nach Anspruch 29, wobei das Bestimmen der Bedingung des Weiteren von einer Zeitdauer abhängt, während der die Last (14) den Eingangsstrom empfangen hat.The method of claim 29, wherein determining the condition further depends on a time duration during which the load ( 14 ) has received the input stream.
  32. Verfahren nach Anspruch 31, wobei das Schalten von jedem Schalter (20) ein Schalten des Schalters (20) in den An-Modus, wenn der Eingangsstrom an eine jeweilige Last (14) nicht mehr als der Eingangsnennstrom der Last (14) ist, und ein Schalten des Schalters (20) in den Aus-Modus aufweist, wenn der Eingangsstrom an die Last (14) den Eingangsnennstrom für mehr als eine vorbestimmte Zeitdauer überschreitet.The method of claim 31, wherein the switching of each switch ( 20 ) switching the switch ( 20 ) in the on mode when the input current to a respective load ( 14 ) not more than the rated input current of the load ( 14 ), and switching the switch ( 20 ) in the off mode when the input current to the load ( 14 ) exceeds the input rated current for more than a predetermined period of time.
  33. Verfahren nach Anspruch 32, wobei das Bestimmen der Bestimmung ein wiederholtes Erhöhen eines Zählers aufweist, der einer abgelaufenen Zeit zugeordnet ist, wenn der Eingangsstrom zu einer jeweiligen Last (14) den Eingangsnennstrom übersteigt, wobei ein Erhöhen des Zählers ein Erhöhen des Zählers aufweist, bis sich zumindest ein Ereignis, welches aus einer Gruppe bestehend aus dem Eingangsstrom ausgewählt ist, auf nicht mehr als den Eingangsnennstrom verringert und der Zähler einen vorbestimmten Schwellenwert erreicht, der für die vorbestimmte Zeitdauer repräsentativ ist, und wobei das Bestimmen der Bedingung des Weiteren ein wiederholtes Herabsetzen des Zählers aufweist, wenn sich der Eingangsstrom auf nicht mehr als den Eingangsnennstrom verringert.The method of claim 32, wherein determining the determination comprises repeatedly increasing a counter associated with an elapsed time when the input current to a respective load ( 14 ) exceeds the input rated current, wherein increasing the counter comprises incrementing the counter until at least one event selected from a group consisting of the input current decreases to not more than the nominal input current and the counter reaches a predetermined threshold value for the predetermined time period is representative, and wherein determining the condition further comprises repeatedly decreasing the counter when the input current decreases to not more than the input rated current.
  34. Verfahren nach Anspruch 25, wobei das Bestimmen der Bedingung ein Bestimmen der Bedingung von jedem Schalter (20) basierend auf der Nenntemperatur des Schalters (20) und der Temperatur des Schalters (20) aufweist.The method of claim 25, wherein determining the condition comprises determining the condition of each switch. 20 ) based on the nominal temperature of the switch ( 20 ) and the temperature of the switch ( 20 ) having.
  35. Verfahren nach Anspruch 34, wobei das Schalten von jedem Schalter (20) ein Schalten des Schalters (20) in den An-Modus, wenn die Temperatur des Schalters (20) nicht mehr als ein vorbestimmter Wert relativ zu der jeweiligen Nenntemperatur beträgt, und ein Schalten des Schalters (20) in den Aus-Modus aufweist, wenn die Temperatur den vorbestimmten Wert überschreitet.The method of claim 34, wherein the switching of each switch ( 20 ) switching the switch ( 20 ) in the on mode when the temperature of the switch ( 20 ) is not more than a predetermined value relative to the respective nominal temperature, and switching the switch ( 20 ) in the off mode when the temperature exceeds the predetermined value.
  36. Verfahren nach Anspruch 34, wobei das Schalten von jedem Schalter (20) ein Schalten des Schalters (20) in den An-Modus, wenn die Temperatur eines jeweiligen Festkörperschalters (20) nicht geringer als ein vorbestimmter Wert relativ zu der jeweiligen Nenntemperatur ist, und ein Schalten des Schalters (20) in den Aus-Modus aufweist, wenn die Temperatur unterhalb des vorbestimmten Werts liegt.The method of claim 34, wherein the switching of each switch ( 20 ) switching the switch ( 20 ) in the on mode when the temperature of a respective solid state switch ( 20 ) is not less than a predetermined value relative to the respective rated temperature, and switching the switch ( 20 ) in the off mode when the temperature is below the predetermined value.
  37. Verfahren nach Anspruch 25, wobei die Bestimmung der Bedingung ein Bestimmen der Bedingung von jeder Last (14) basierend auf der Nennspannung der Last (14) und dem Spannungsabfall über der Last (14) aufweist.The method of claim 25, wherein determining the condition comprises determining the condition of each load ( 14 ) based on the rated voltage of the load ( 14 ) and the voltage drop across the load ( 14 ) having.
  38. Verfahren nach Anspruch 37, wobei das Schalten von jedem Schalter (20) ein Schalten des Schalters (20) in dem An-Modus, wenn der Spannungsabfall über einer jeweiligen Last (14) nicht mehr als ein vorbestimmter Wert relativ zu der Nennspannung der Last (14) ist, und ein Schalten des Schalters (20) in den Aus-Modus umfasst, wenn der Spannungsabfall den vorbestimmten Wert überschreitet.The method of claim 37, wherein the switching of each switch ( 20 ) switching the switch ( 20 ) in the on mode when the chip waste from a given load ( 14 ) not more than a predetermined value relative to the rated voltage of the load ( 14 ), and switching the switch ( 20 ) in the off mode when the voltage drop exceeds the predetermined value.
  39. Verfahren nach Anspruch 37, wobei das Schalten von jedem Schalter (20) ein Schalten des Schalters (20) in den An-Modus, wenn der Spannungsabfall über einer jeweiligen Last (14) nicht geringer als ein vorbestimmter Wert relativ zu der Nennspannung der Last (14) ist, und ein Schalten des Schalters (20) in den Aus-Modus umfasst, wenn der Spannungsabfall unterhalb dem vorbestimmten Wert ist.The method of claim 37, wherein the switching of each switch ( 20 ) switching the switch ( 20 ) in the on mode when the voltage drop across a respective load ( 14 ) not less than a predetermined value relative to the rated voltage of the load ( 14 ), and switching the switch ( 20 ) in the off mode when the voltage drop is below the predetermined value.
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